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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線路(lu)(lu)(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)阻。正因為此，不管導(dao)體采用哪種材料(liao)(銅(tong)/鋁)都(dou)會造成(cheng)線路(lu)(lu)(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)損耗(hao)，而(er)這種損耗(hao)(壓(ya)降)不大于(yu)本身(shen)電(dian)壓(ya)的(de)5%時(shi)一般是(shi)不會對(dui)線路(lu)(lu)(lu)的(de)電(dian)力驅(qu)動(dong)產(chan)生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電(dian)壓降為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不低(di)于361V，就不會有很大(da)的(de)問題。當(dang)然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓(ya)力間本身是(shi)一種電(dian)力損耗，雖然是(shi)不可避免，但我(wo)們總希望壓(ya)力降是(shi)處于一個可接受(shou)的(de)范圍(wei)內(nei)。

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線(xian)路電壓降的計算公(gong)式

一般來說，計算線路的(de)壓降并不復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；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(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(jiang)(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)(lu)電流；L-線路(lu)(lu)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(yuan)則(ze)：

近距離按發熱(re)條件限(xian)制導線(xian)截面(mian)(安全(quan)載流量)；

遠(yuan)距(ju)離(li)在安全載流(liu)量的基礎上(shang)，按(an)電壓損(sun)失條件選(xuan)擇(ze)導線截面，要保證負荷點的工作電壓在合格范(fan)圍(wei)；

大負荷(he)按經(jing)濟電流密(mi)度選擇。

為(wei)保(bao)證導線(xian)(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的電(dian)流密度稱安全載流量。一般規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的極限(xian)溫度、冷卻條件、敷(fu)設條件等(deng)綜合因素決(jue)定。

一般情況下(xia)，距離短、截(jie)面積(ji)小、散(san)(san)熱好、氣溫(wen)低等，導線的導電(dian)能力強些，安(an)全(quan)載流選上限；距離長、截(jie)面積(ji)大(da)、散(san)(san)熱不好、氣溫(wen)高、自(zi)然環境(jing)差等，導線的導電(dian)能力弱(ruo)些，安(an)全(quan)載流選下(xia)限；

如(ru)導(dao)電(dian)(dian)能力，裸導(dao)線強(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)于電(dian)(dian)纜，埋于地下的電(dian)(dian)纜強(qiang)于敷(fu)設在地面(mian)的電(dian)(dian)纜等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電壓降根(gen)據下(xia)列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓降百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流或(huo)計算(suan)電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：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25銅芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

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

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行對電機(ji)有(you)影響，建(jian)議使用35銅芯或者50鋁(lv)線。

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

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電(dian)流

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

按安全載流量(liang)可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的(de)銅電纜，算(suan)電壓(ya)損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器200米處。問變壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到(dao)390V，需多(duo)粗電(dian)纜(lan)？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電壓(ya)(ya)為(wei)380V時，線與(yu)線電壓(ya)(ya)降為(wei)20V，單根導線電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截(jie)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(da)工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于390V的話，可(ke)用70平方銅電纜(lan)或95平方鋁(lv)電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用(yong)25平方(fang)銅電(dian)纜或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)(liu)線(xian)路電(dian)(dian)壓(ya)降計算方(fang)法：電(dian)(dian)流(liu)(liu)*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的(de)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感(gan)抗(kang)(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)。一般低(di)壓(ya)導(dao)(dao)線截面積(ji)線路只計(ji)算電(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)(dao)線截面積(ji)*導(dao)(dao)線長(chang)度(du)。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面積(ji)*230。

一般情況(kuang)下連續長時間運行的設備電纜規格選大一級。確(que)保電壓波動(dong)的情況(kuang)下，設備穩(wen)定(ding)運行。