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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)力(li)線路(lu)(lu)的(de)電(dian)壓降是(shi)(shi)(shi)因為(wei)導體存在(zai)電(dian)阻。正因為(wei)此(ci)，不(bu)管導體采用哪種材料(liao)(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線路(lu)(lu)一定(ding)的(de)電(dian)壓損耗，而這種損耗(壓降)不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓的(de)5%時(shi)一般是(shi)(shi)(shi)不(bu)會對線路(lu)(lu)的(de)電(dian)力(li)驅動產生后(hou)果的(de)。

例如380V的(de)(de)線路(lu)，如果電(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很(hen)大的(de)(de)問題。當然我(wo)們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是(shi)一種(zhong)電力(li)損耗，雖然(ran)是(shi)不可(ke)(ke)避免(mian)，但我(wo)們(men)總希望壓力(li)降是(shi)處于(yu)一個可(ke)(ke)接受的(de)范圍內。

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線路(lu)電(dian)壓降的計算公(gong)式

一般來說，計算線路的(de)壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦)；U-電(dian)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(qi)中：ρ-導體電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)再(zai)計算(suan)壓降，選擇導(dao)線(xian)的原(yuan)則(ze)：

近距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量(liang))；

遠(yuan)距離在(zai)(zai)安全載流量的基礎上(shang)，按電壓(ya)損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電壓(ya)在(zai)(zai)合格(ge)范圍；

大(da)負荷按經(jing)濟電流密(mi)度選擇。

為保證(zheng)導(dao)線(xian)(xian)長時(shi)間連(lian)續運行，所允許的電流密(mi)度稱安全載流量(liang)(liang)。一(yi)般規定(ding)是(shi)：銅線(xian)(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)(liang)還(huan)要根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)的芯(xin)線(xian)(xian)使(shi)用(yong)環境的極限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決定(ding)。

一般情況(kuang)下，距離短(duan)、截面積小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些，安全(quan)載流選(xuan)上限；距離長、截面積大、散熱(re)不好(hao)、氣溫高、自然環境(jing)差等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些，安全(quan)載流選(xuan)下限；

如導(dao)(dao)電(dian)能力，裸導(dao)(dao)線(xian)強于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)纜強于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜等等。

電壓降根據下列(lie)條(tiao)件計算：

環境(jing)溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流(liu)或計(ji)算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為U=0.2*100=20

單(dan)線壓(ya)(ya)降(jiang)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(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓(ya)降為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間運行對(dui)電(dian)機有影響，建議使(shi)用35銅芯或者50鋁線(xian)。

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(mo)端(duan)為366V

可以正常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安(an)全載流(liu)量(liang)可采(cai)用(yong)25mm2的銅電纜算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的(de)銅電(dian)纜(lan)，算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸出電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線與(yu)線電壓降為20V，單根(gen)導(dao)線電壓降U＝10V，銅芯電線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根(gen)線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最(zui)大工作電流約(yue)80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求不(bu)低(di)于380V的話，可用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電纜(lan)或(huo)95平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

三相交流線路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每根導線阻(zu)抗*1.732

導線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一(yi)般低(di)壓(ya)導線截面積(ji)線路只(zhi)計(ji)算電(dian)阻(zu)，用導體(ti)電(dian)阻(zu)率*導線截面積(ji)*導線長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情況(kuang)下(xia)連續長時間運行的設備(bei)電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓(ya)波動的情況(kuang)下(xia)，設備(bei)穩定運行。