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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)力線路的電(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因為導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正因為此，不管(guan)導(dao)體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都(dou)會造成(cheng)線路一定的電(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降(jiang)(jiang))不大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)不會對線路的電(dian)力驅(qu)動產(chan)生后(hou)果的。

例(li)如380V的(de)線(xian)路，如果(guo)電(dian)壓降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓不(bu)(bu)低(di)于361V，就不(bu)(bu)會有很大(da)的(de)問題(ti)。當然我們是希(xi)望(wang)這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間(jian)本身是(shi)(shi)一種電力(li)(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不(bu)可避免(mian)，但我們總希望(wang)壓力(li)(li)降是(shi)(shi)處于(yu)一個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的(de)計算(suan)公式

一般來說，計(ji)算線路的壓降(jiang)并不復雜(za)，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米(mi))；S-電(dian)纜的(de)標稱截面

3.計算(suan)線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取(qu)導線再計算(suan)壓降，選擇導線的(de)原則：

近距離按發熱(re)條件限制(zhi)導線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全(quan)載流量的基(ji)礎(chu)上(shang)，按電壓損失條件選擇導線(xian)截面，要保證負荷點的工作電壓在(zai)合格范圍(wei)；

大(da)負荷按經濟電流密度(du)選擇。

為(wei)保證導線(xian)長時間連續運行，所允(yun)許的(de)電流(liu)密度稱(cheng)安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)。一般規定(ding)是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距離短、截(jie)面(mian)(mian)積小、散熱好、氣溫低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力強(qiang)些，安(an)全載流(liu)選(xuan)上限；距離長、截(jie)面(mian)(mian)積大(da)、散熱不(bu)好、氣溫高、自然(ran)環境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安(an)全載流(liu)選(xuan)下限；

如導(dao)電(dian)(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強于絕(jue)緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強于電(dian)(dian)纜，埋于地(di)下的電(dian)(dian)纜強于敷(fu)設在地(di)面(mian)的電(dian)(dian)纜等等。

電(dian)壓降(jiang)根據下列條(tiao)件(jian)計算(suan)：

環境(jing)溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列(lie)：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算(suan)電流(A)；L-線(xian)(xian)路長度(du)(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三(san)相四(si)線(xian)(xian) K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜25銅芯：

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

單線壓(ya)(ya)降為20V，2相(xiang)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(qi)壓降(jiang)為U=0.25*100=25，末端(duan)為350V

連(lian)續長時間運行對電機(ji)有影響，建議使用35銅芯或者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U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以(yi)正常使(shi)用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安全(quan)載(zai)流量可采用(yong)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(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電(dian)纜(lan)，算電(dian)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(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)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(chu)允(yun)許(xu)電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工(gong)作電流約(yue)80A，輸出(chu)電壓400V。

如果(guo)到(dao)達配(pei)電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或(huo)50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低(di)于(yu)390V的話(hua)，可用(yong)70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于370V的話，可(ke)用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)(lan)或35平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

三相交(jiao)流線路電壓(ya)降計算方法：電流*每根導線阻(zu)抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)。一般(ban)低壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)線(xian)路(lu)只(zhi)計(ji)算電阻(zu)，用(yong)導(dao)體(ti)電阻(zu)率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面積(ji)(ji)*230。

一般情(qing)況下連續(xu)長時間(jian)運行的設(she)備電纜規格(ge)選大(da)一級。確保(bao)電壓波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運行。