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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)力線(xian)路的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)因(yin)(yin)為(wei)導(dao)體存(cun)在電(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)(yin)為(wei)此，不管導(dao)體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成線(xian)路一定的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓損耗，而這種損耗(壓降(jiang))不大于本身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)(de)5%時一般(ban)是(shi)不會對線(xian)路的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)(de)(de)(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電壓降為19V，也即(ji)電路(lu)電壓不低(di)于(yu)361V，就不會有(you)很大的問題。當然(ran)我們(men)是(shi)希望(wang)這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間本身是一(yi)種(zhong)電(dian)力損耗，雖然(ran)是不可避(bi)免，但我(wo)們總希望壓力降是處于(yu)一(yi)個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算線(xian)路(lu)的壓降(jiang)并不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(ya)(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：ρ-導體(ti)電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標(biao)稱截(jie)面

3.計(ji)算線路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距(ju)離在安全(quan)載流(liu)量(liang)的基礎上，按電壓損失條件選擇導線截(jie)面(mian)，要保(bao)證(zheng)負荷點的工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟(ji)電流密度選擇。

為保證導(dao)線長時間連續運行，所(suo)允許的電流(liu)密度稱安全(quan)載流(liu)量。一般規定(ding)(ding)是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量還要根據導(dao)線的芯線使用(yong)環境的極限溫(wen)度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等(deng)綜合因素決定(ding)(ding)。

一般情況下，距離(li)短、截面積小、散熱(re)好、氣溫(wen)低(di)等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力強些，安全(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)上限；距離(li)長、截面積大、散熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然環境差(cha)等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電(dian)能(neng)力弱些，安全(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)下限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線強(qiang)于絕(jue)緣線，架(jia)空線強(qiang)于電纜，埋于地下的電纜強(qiang)于敷設在地面的電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條(tiao)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；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變(bian)壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者(zhe)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，末端(duan)為366V

可(ke)以正(zheng)常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段(duan)電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定(ding)電流(liu)

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

按安全載(zai)流量可采用(yong)25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓器額定(ding)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)，200米(mi)處(chu)允許電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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(ya)器，最大工(gong)作電流約80A，輸(shu)出(chu)電壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電柜的電壓要(yao)求不低于380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁(lv)電纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可用(yong)25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相(xiang)交(jiao)流線(xian)(xian)路(lu)電壓(ya)降計算方(fang)法：電流*每根導線(xian)(xian)阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)。一(yi)般(ban)低壓導線截(jie)面(mian)積(ji)線路只(zhi)計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線截(jie)面(mian)積(ji)*導線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情況下(xia)連續長時間運行的設(she)備電(dian)纜(lan)規格選(xuan)大一級。確(que)保電(dian)壓波動的情況下(xia)，設(she)備穩定運行。