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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往(wang)下拉”的(de)意思。電力線(xian)路的(de)電壓降(jiang)是(shi)(shi)(shi)因為(wei)導(dao)體存在電阻。正(zheng)因為(wei)此，不管導(dao)體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路一(yi)定的(de)電壓損耗，而這種損耗(壓降(jiang))不大(da)于本身電壓的(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)(shi)不會(hui)對線(xian)路的(de)電力驅動產生后果(guo)的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的問題。當然我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)(li)間(jian)本身是一(yi)種電力(li)(li)損耗，雖然是不可避(bi)免，但(dan)我(wo)們(men)總希望壓(ya)力(li)(li)降是處于一(yi)個(ge)可接受(shou)的(de)范(fan)圍(wei)內。

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線路電壓降的計算公(gong)式

一般來(lai)說，計算線路(lu)的壓降(jiang)并(bing)不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導(dao)線(xian)再計(ji)算壓(ya)降(jiang)，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原(yuan)則：

近距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安全(quan)載流(liu)量)；

遠距離在(zai)安(an)全載(zai)流量的基礎上，按電壓損失條件選擇(ze)導線截(jie)面，要(yao)保證負荷點的工作(zuo)電壓在(zai)合格范圍(wei)；

大負荷按(an)經濟電流(liu)密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)(xian)長時(shi)間連續運行(xing)，所允許(xu)的電(dian)流(liu)密(mi)度稱安全載流(liu)量(liang)。一般規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)還要根據導線(xian)(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)(xian)使用(yong)環境的極限溫度、冷卻(que)條件(jian)、敷設(she)條件(jian)等綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距(ju)離短、截(jie)面積小、散熱好、氣溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電能力強(qiang)些，安全(quan)載(zai)流選上(shang)限(xian)；距(ju)離長、截(jie)面積大、散熱不(bu)好、氣溫(wen)高(gao)、自然環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安全(quan)載(zai)流選下限(xian)；

如導電(dian)能力，裸(luo)導線強(qiang)于絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于電(dian)纜(lan)(lan)，埋于地下(xia)的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于敷(fu)設在地面的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線(xian)是否可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長(chang)時間運行對(dui)電(dian)機有影響，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁(lv)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，末端為366V

可以(yi)正(zheng)常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段(duan)電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電流

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(suan)電(dian)(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出(chu)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(xu)電壓(ya)(ya)為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電壓(ya)(ya)降(jiang)為20V，單(dan)根導線(xian)電壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到(dao)達配電柜的電壓(ya)要求不低于(yu)380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平(ping)方銅(tong)電(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相(xiang)交流(liu)線路(lu)電壓降計算方法：電流(liu)*每根(gen)導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為(wei)容(rong)抗、感抗和電阻。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電阻，用導(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)*導(dao)(dao)線(xian)(xian)長(chang)度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)(ji)*230。

一(yi)(yi)般情況下連續長(chang)時間運行(xing)的(de)設備電纜規格選(xuan)大一(yi)(yi)級。確保電壓(ya)波動的(de)情況下，設備穩定(ding)運行(xing)。