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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的意思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為此(ci)，不(bu)管導(dao)體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路(lu)一(yi)定的電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后(hou)果的。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降為19V，也(ye)即電路電壓不低于361V，就(jiu)不會有很大的(de)問(wen)題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)(ya)力(li)間(jian)本身(shen)是(shi)(shi)(shi)一種電力(li)損耗，雖(sui)然是(shi)(shi)(shi)不可避免，但(dan)我們總希望壓(ya)(ya)力(li)降是(shi)(shi)(shi)處于一個(ge)可接受(shou)的范圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計算公式

一般(ban)來說(shuo)，計算線(xian)路的壓降并(bing)不(bu)復雜(za)，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(ya)(kV)；cosθ-功率(lv)(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的(de)標(biao)稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計算(suan)壓降，選擇導線的原(yuan)則：

近(jin)距離按發熱條(tiao)件限(xian)制(zhi)導線截面(安全載流量)；

遠(yuan)距離在安全載(zai)流(liu)量的基礎(chu)上(shang)，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電(dian)壓在合格(ge)范圍；

大負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為(wei)保(bao)證導線(xian)長(chang)時(shi)間連續運行，所允許的電流(liu)密度稱安(an)全載流(liu)量(liang)(liang)。一般規定(ding)是(shi)：銅(tong)線(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量(liang)(liang)還要根據(ju)導線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)(jian)、敷設條(tiao)件(jian)(jian)等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。

一般(ban)情況下，距離短、截(jie)面積小、散熱(re)好、氣溫(wen)低等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力強些，安(an)(an)全(quan)載流選上限；距離長、截(jie)面積大、散熱(re)不好、氣溫(wen)高、自然(ran)環境差(cha)等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力弱些，安(an)(an)全(quan)載流選下限；

如導電能力(li)，裸導線強于(yu)(yu)絕(jue)緣(yuan)線，架空線強于(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)地下的電纜強于(yu)(yu)敷設在地面的電纜等等。

電壓降根據(ju)下列條(tiao)件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作(zuo)電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單(dan)相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

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

單(dan)線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端電(dian)壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行(xing)對電機有影響(xiang)，建議(yi)使用(yong)35銅(tong)芯或者(zhe)50鋁線。

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

末端為370V

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末(mo)端為366V

可以正常(chang)使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)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(quan)載(zai)流量可采(cai)用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)(ya)柜在距(ju)離(li)變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)200米處。問變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定(ding)輸出電(dian)(dian)流(liu)(端(duan)電(dian)(dian)壓(ya)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)壓(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單(dan)根(gen)導線(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯(xin)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(xian)截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最(zui)大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果(guo)到達配電柜的電壓要求不低于(yu)380V的話，可用35平方(fang)銅電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不低于390V的(de)話(hua)，可用70平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)95平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要求不低于370V的話(hua)，可用(yong)25平方銅電(dian)(dian)(dian)纜(lan)或35平方鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。

三相(xiang)交流線路(lu)電壓降(jiang)計算方法：電流*每(mei)根(gen)導線阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一般低(di)壓導線截(jie)面(mian)(mian)積線路(lu)只計(ji)算電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率*導線截(jie)面(mian)(mian)積*導線長度。在這(zhe)里，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般情(qing)(qing)況(kuang)下連續長時間運行的設(she)備電(dian)纜(lan)規格選大一級。確(que)保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)(qing)況(kuang)下，設(she)備穩定運行。