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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)壓降(jiang)是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管導體采用哪種材(cai)料(liao)(銅/鋁(lv))都會(hui)(hui)造成線(xian)路一定(ding)的(de)電(dian)壓損耗，而這(zhe)種損耗(壓降(jiang))不(bu)大于本身(shen)電(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會(hui)(hui)對線(xian)路的(de)電(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例(li)如(ru)(ru)380V的線路，如(ru)(ru)果電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)(bu)低(di)于361V，就不(bu)(bu)會有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是(shi)一種(zhong)電力損耗(hao)，雖然是(shi)不(bu)可(ke)(ke)避(bi)免(mian)，但(dan)我們(men)總希(xi)望壓力降是(shi)處于(yu)一個可(ke)(ke)接受的范圍(wei)內。

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線(xian)路電壓降的計算公(gong)式

一(yi)般來說，計算(suan)線(xian)路的(de)壓降并不復(fu)雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電(dian)(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)(dian)纜的標(biao)稱截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計(ji)算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長(chang)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(ze)導線(xian)的原(yuan)則：

近距離(li)按發熱條件限制(zhi)導線截面(安(an)全載流量)；

遠距離在安(an)全(quan)載流(liu)量的基礎(chu)上(shang)，按(an)電壓(ya)損失(shi)條(tiao)件(jian)選(xuan)擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的工作電壓(ya)在合格范圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流(liu)密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)(xian)(xian)長時(shi)間連續運行，所允許的(de)電流(liu)密(mi)度稱安(an)全載流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要根據導線(xian)(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)(xian)使用環境的(de)極(ji)限(xian)溫度、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合(he)因素決(jue)定。

一(yi)般(ban)情況下，距離短(duan)、截面積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)強些，安(an)全載流選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫高、自然環(huan)境(jing)差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)弱些，安(an)全載流選(xuan)下限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)(xian)強于絕緣線(xian)(xian)，架空(kong)線(xian)(xian)強于電(dian)纜，埋于地(di)下的電(dian)纜強于敷設在地(di)面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓降根據下列(lie)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；末端允(yun)許降壓(ya)降百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允(yun)許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線(xian)是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓器低壓端電(dian)壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其(qi)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，末端為366V

可以正常使用(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷(he)額定電(dian)流(liu)

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)(qi)，低壓柜在(zai)距(ju)離(li)變壓器(qi)(qi)200米處(chu)。問(wen)變壓器(qi)(qi)到低壓柜電壓需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸(shu)出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導(dao)線電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯(xin)電(dian)(dian)線阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導(dao)線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于(yu)380V的話，可用(yong)35平方銅(tong)電(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)電壓要(yao)求不低于(yu)390V的(de)話，可用70平方(fang)銅(tong)電纜(lan)或95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果(guo)到達配(pei)電柜的電壓要求不低于(yu)370V的話，可用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相(xiang)交(jiao)流線路電壓降計算方法：電流*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線的(de)阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)(ji)線路只計算電(dian)(dian)阻，用導(dao)(dao)(dao)體電(dian)(dian)阻率*導(dao)(dao)(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線長度。在這里(li)，銅(tong)是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時間運(yun)行(xing)的設備電纜規格選大一(yi)級。確(que)保電壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)，設備穩定運(yun)行(xing)。