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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線(xian)路的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)阻。正因為此，不管導體采(cai)用哪種材(cai)料(liao)(銅/鋁(lv))都(dou)會(hui)造成線(xian)路一定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang))不大于(yu)本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般(ban)是(shi)不會(hui)對線(xian)路的(de)電(dian)力驅動產生后(hou)果的(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低(di)于361V，就不會(hui)有很大的問(wen)題(ti)。當然(ran)我們是(shi)希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力間(jian)本(ben)身是一種電力損(sun)耗，雖然是不可(ke)避免，但我(wo)們總希(xi)望壓(ya)力降是處于一個(ge)可(ke)接受的范(fan)圍(wei)內(nei)。

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線路電壓降(jiang)的計算公(gong)式

一般來(lai)說(shuo)，計算線路的(de)壓降并不(bu)復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：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-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)電(dian)流(liu)；L-線(xian)(xian)(xian)路(lu)(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇(ze)導線的原則：

近距(ju)離按發熱條件限(xian)制(zhi)導線截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量(liang)的基礎上，按電(dian)(dian)壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保證負荷(he)點的工作(zuo)電(dian)(dian)壓在合格范圍；

大(da)負荷按(an)經(jing)濟電流密(mi)度選擇(ze)。

為保證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運行(xing)，所允許的(de)電流密度(du)稱安全載(zai)流量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)還要根據導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環境的(de)極限溫度(du)、冷(leng)卻條(tiao)(tiao)件、敷設(she)條(tiao)(tiao)件等綜合因素決定。

一般情況下(xia)(xia)，距(ju)離(li)短、截面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫低等(deng)，導線的導電能(neng)力強些(xie)，安(an)全載流(liu)選(xuan)上限(xian)；距(ju)離(li)長、截面積大、散熱(re)不好、氣(qi)溫高、自然環境差(cha)等(deng)，導線的導電能(neng)力弱些(xie)，安(an)全載流(liu)選(xuan)下(xia)(xia)限(xian)；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線(xian)強于絕緣(yuan)線(xian)，架(jia)空線(xian)強于電纜，埋(mai)于地下的(de)電纜強于敷(fu)設(she)在(zai)地面的(de)電纜等等。

電壓降根(gen)據下列(lie)條件計算(suan)：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排列(lie)：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(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(dan)相(xiang)K=1

單相(xiang)時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電纜(lan)25銅芯(xin)：

去線(xian)阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為(wei)U=0.2*100=20

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端(duan)電(dian)壓為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行對電機有影響，建議使用35銅(tong)芯或者50鋁線。

25銅芯其(qi)壓降(jiang)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(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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(de)銅電纜算(suan)電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器(qi)額定輸出電流(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻(zu)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，最大工作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于380V的話，可(ke)用35平方(fang)銅(tong)電(dian)纜(lan)或50平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達(da)配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話，可用(yong)70平方(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)鋁電(dian)纜。

如(ru)果到達配(pei)電柜的電壓要(yao)求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電纜或(huo)35平(ping)方鋁電纜。

三相(xiang)交(jiao)流線路電壓降計(ji)算方法(fa)：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電(dian)阻(zu)(zu)(zu)。一(yi)般低壓(ya)導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)(zu)(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情(qing)況下連續長時間運行(xing)的設(she)備電(dian)纜規(gui)格選(xuan)大(da)一級(ji)。確保電(dian)壓波動(dong)的情(qing)況下，設(she)備穩(wen)定(ding)運行(xing)。