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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不管導(dao)體采(cai)用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路一定(ding)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是(shi)不會對(dui)線路的(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產(chan)生后果的(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電壓(ya)降為(wei)19V，也(ye)即(ji)電路電壓(ya)不低(di)于(yu)361V，就不會(hui)有很大的問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間(jian)本身是一(yi)(yi)種電(dian)力損耗，雖(sui)然(ran)是不可避免，但我們(men)總希(xi)望壓(ya)力降(jiang)是處(chu)于(yu)一(yi)(yi)個可接受的(de)范圍內(nei)。

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線路(lu)電壓降的(de)計算公式

一(yi)般來說，計(ji)算(suan)線路(lu)的壓降并(bing)不復雜，可按以(yi)下步(bu)驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅(tong)芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)(lu)壓降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)路(lu)(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線再計(ji)算壓降，選(xuan)擇導線的原則：

近距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全(quan)載流量的基礎上，按(an)電壓(ya)損失條件選擇(ze)導線截(jie)面，要(yao)保證負(fu)荷點的工(gong)作電壓(ya)在合格(ge)范圍(wei)；

大負(fu)荷按(an)經濟(ji)電流密(mi)度(du)選(xuan)擇。

為保(bao)證(zheng)導(dao)線(xian)長(chang)時間(jian)連(lian)續運行，所(suo)允許(xu)的(de)電流(liu)(liu)密度稱安全載流(liu)(liu)量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)(liu)量還要根(gen)據(ju)導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等(deng)綜(zong)合因(yin)素(su)決定。

一般(ban)情況下，距(ju)離短、截(jie)面積小(xiao)、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫低等，導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)導(dao)電能力強(qiang)些，安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)上限；距(ju)離長、截(jie)面積大、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫高、自然環境差等，導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)導(dao)電能力弱些，安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)下限；

如(ru)導電(dian)能力，裸(luo)導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜(lan)(lan)，埋于地下的電(dian)纜(lan)(lan)強于敷設在地面的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓(ya)降根據下列條件計(ji)算：

環(huan)境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電(dian)纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許(xu)降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計(ji)算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電(dian)壓為400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為(wei)(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)(wei)350V

連續長時間運行對電機(ji)有(you)影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)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，末端為366V

可(ke)以正(zheng)常使用(yong)(變(bian)壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)為(wei)400V)

50kw負荷(he)額定電(dian)流

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)(dian)纜算電(dian)(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距(ju)離變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)柜(ju)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多(duo)粗電(dian)(dian)纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許(xu)電(dian)壓為380V時(shi)，線與線電(dian)壓降為20V，單(dan)根(gen)導(dao)線電(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線(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(de)變壓(ya)器，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不(bu)低于380V的話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

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

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

導(dao)(dao)(dao)線(xian)的阻抗(kang)分(fen)為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只(zhi)計算電阻，用導(dao)(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)長度。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連續(xu)長時間運行的(de)設備電(dian)纜規格選大一(yi)級。確(que)保(bao)電(dian)壓波動的(de)情(qing)況下，設備穩定(ding)運行。