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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)因(yin)為(wei)導體存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)為(wei)此，不(bu)管(guan)導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線路一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不(bu)會(hui)對線路的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不低于(yu)361V，就不會(hui)有很大的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一(yi)種電力損耗，雖然是(shi)不可避免，但(dan)我們(men)總希(xi)望壓力降是(shi)處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來說，計算線路的壓(ya)降并(bing)不復雜(za)，可(ke)按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(su)(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(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算(suan)線(xian)路壓降(最(zui)簡單(dan)實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電(dian)流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇導線的原則：

近(jin)距離按(an)發(fa)熱條件限(xian)制導線截面(安全載(zai)流(liu)量)；

遠距離在安全載流量(liang)的基礎上(shang)，按電(dian)壓損失條(tiao)件選(xuan)擇導線截面，要保(bao)證負(fu)荷點的工作電(dian)壓在合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度選(xuan)擇。

為保證導線(xian)長時間(jian)連續運(yun)行(xing)，所允許的電流密度(du)稱安全載流量。一般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還(huan)要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)。

一(yi)般情況下，距離短、截面(mian)積(ji)(ji)小、散熱好、氣溫低(di)等，導(dao)線的導(dao)電能力(li)強些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)上(shang)限；距離長、截面(mian)積(ji)(ji)大、散熱不好、氣溫高(gao)、自然(ran)環(huan)境差等，導(dao)線的導(dao)電能力(li)弱些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導(dao)電(dian)能力，裸(luo)導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜(lan)(lan)等等。

電(dian)壓降(jiang)根據下列條件(jian)計算：

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

其(qi)中：Vd-電(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)或計(ji)算電(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅(tong)芯或者(zhe)50鋁(lv)線。

25銅芯其壓(ya)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(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓器(qi)電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負(fu)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(yong)25mm2的銅(tong)電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低壓柜(ju)在距離(li)變壓器200米處。問變壓器到低壓柜(ju)電壓需達到390V，需多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(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(dian)(dian)壓(ya)(ya)為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻(zu)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的變壓器，最大(da)工作(zuo)電(dian)流(liu)約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于380V的話，可用35平方銅(tong)電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話，可用70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果(guo)到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于370V的(de)話(hua)，可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。

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

導線(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一般低壓導線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻(zu)(zu)，用導體電阻(zu)(zu)率*導線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導線(xian)長度。在這里，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)下連(lian)續長時間運(yun)行(xing)(xing)的設備電纜規(gui)格選大(da)一級。確保電壓(ya)波動(dong)的情況(kuang)下，設備穩定(ding)運(yun)行(xing)(xing)。