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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)意(yi)思。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體采用(yong)哪(na)種材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang))不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)。

例如380V的(de)線(xian)路，如果(guo)電壓降為19V，也(ye)即電路電壓不低(di)于361V，就不會有(you)很(hen)大(da)的(de)問(wen)題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖然(ran)是(shi)不可(ke)避免，但我們總希望(wang)壓力(li)降是(shi)處于一個可(ke)接受(shou)的范圍內。

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線路電壓(ya)降的(de)計(ji)算公式

一(yi)般來(lai)說，計算線路(lu)的(de)壓降并(bing)不(bu)復(fu)雜，可按以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦(wa))；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計(ji)算(suan)線路壓降(jiang)(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路電流；L-線(xian)(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計(ji)算壓降，選擇導線的原則：

近距離按(an)發熱條件限制導(dao)線截面(安全(quan)載流量)；

遠距(ju)離(li)在安(an)全載流量的基(ji)礎上(shang)，按電(dian)壓損失條(tiao)件選擇導(dao)線(xian)截面，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓在合(he)格(ge)范(fan)圍；

大負荷按經濟電流密(mi)度(du)選擇。

為保證導線長(chang)時間連續運行，所允許的電流(liu)密度(du)稱安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)。一般(ban)規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據導線的芯線使用環(huan)境(jing)的極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設(she)條件(jian)等綜合因(yin)素決定。

一般情況下，距離(li)短、截面積小、散(san)熱(re)好(hao)、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導線(xian)(xian)的導電(dian)(dian)能力(li)強些，安全載流(liu)選上限(xian)；距離(li)長、截面積大(da)、散(san)熱(re)不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然環(huan)境差等(deng)，導線(xian)(xian)的導電(dian)(dian)能力(li)弱些，安全載流(liu)選下限(xian)；

如導電(dian)(dian)(dian)能力(li)，裸導線強(qiang)于絕緣線，架空(kong)線強(qiang)于電(dian)(dian)(dian)纜，埋于地下的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)纜強(qiang)于敷設(she)在地面的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降根(gen)據下(xia)列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單(dan)芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內(nei)電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅(tong)芯：

去(qu)線阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連(lian)續長時(shi)間(jian)運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流

I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A

按安全載流量可采用(yong)25mm2的(de)銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)(dian)纜，算電(dian)(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米(mi)處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗(cu)電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)(mi)，200米(mi)(mi)處允(yun)許(xu)電(dian)壓(ya)(ya)為380V時(shi)，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降為20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話，可(ke)用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話(hua)，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于370V的(de)話，可用(yong)25平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)纜或35平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流(liu)線(xian)路(lu)電(dian)壓(ya)降(jiang)計(ji)算方法：電(dian)流(liu)*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線截(jie)面積線路只計(ji)算(suan)電阻(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)率(lv)*導(dao)(dao)線截(jie)面積*導(dao)(dao)線長度(du)。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積*230。

一般情況下(xia)連(lian)續長時間運行(xing)的設備電纜(lan)規格選大一級。確(que)保電壓波(bo)動(dong)的情況下(xia)，設備穩定運行(xing)。