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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的(de)意思。電(dian)(dian)力(li)線路的(de)電(dian)(dian)壓降是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為此(ci)，不管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都(dou)會(hui)造成線路一定的(de)電(dian)(dian)壓損耗(hao)，而(er)這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(壓降)不大(da)于本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)不會(hui)對線路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生(sheng)后果的(de)。

例(li)如380V的線路，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即電路電壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很大(da)的問題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力(li)(li)間本身是(shi)一(yi)(yi)種電力(li)(li)損耗，雖然是(shi)不(bu)可避免，但我們總希望壓力(li)(li)降(jiang)是(shi)處于一(yi)(yi)個可接受(shou)的范(fan)圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來(lai)說，計算(suan)線(xian)路(lu)的壓降并不復雜，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦(wa))；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算線路壓(ya)降(jiang)(最簡(jian)單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再(zai)計(ji)算壓降，選擇導(dao)線的原則：

近距離按(an)發熱條件限制導線截(jie)面(安全載流(liu)量(liang))；

遠距離在安全載流量(liang)的(de)基礎上，按電壓損(sun)失條件選擇導線(xian)截面，要保證(zheng)負荷點的(de)工作電壓在合(he)格(ge)范圍(wei)；

大負(fu)荷按經濟電流密度選擇。

為保證導(dao)(dao)線(xian)長時間連續運行，所允(yun)許的(de)(de)電(dian)流密度(du)稱(cheng)安全載(zai)流量。一般規(gui)定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要根據導(dao)(dao)線(xian)的(de)(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)(de)極限溫度(du)、冷卻條件、敷(fu)設條件等綜(zong)合因素決定。

一(yi)般(ban)情(qing)況下(xia)，距離短、截(jie)面(mian)積小、散(san)熱好、氣溫(wen)低等，導線的(de)導電能(neng)(neng)力強些(xie)(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選上限(xian)；距離長(chang)、截(jie)面(mian)積大、散(san)熱不(bu)好、氣溫(wen)高、自然環境差等，導線的(de)導電能(neng)(neng)力弱些(xie)(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選下(xia)限(xian)；

如(ru)導電(dian)能力(li)，裸導線(xian)(xian)強于(yu)(yu)(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于(yu)(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)(yu)地(di)下的電(dian)纜強于(yu)(yu)(yu)敷設在地(di)面的電(dian)纜等等。

電(dian)壓降(jiang)根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功率因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末端允(yun)許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)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(xian)阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長時間運行(xing)對電機有影響(xiang)，建議使用(yong)35銅芯(xin)或(huo)者(zhe)50鋁線。

25銅芯其(qi)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

可以正常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓(ya)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(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低(di)壓柜在距離變壓器200米處(chu)。問變壓器到低(di)壓柜電(dian)(dian)壓需達(da)到390V，需多粗電(dian)(dian)纜？

55KVA變壓(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，200米處允許(xu)電(dian)壓為(wei)380V時(shi)，線與線電(dian)壓降(jiang)為(wei)20V，單根導(dao)線電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)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(qi)，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配(pei)電柜的(de)電壓(ya)要求不(bu)低(di)于380V的(de)話，可用35平方銅電纜或50平方鋁(lv)電纜。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于390V的話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達(da)配(pei)電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低于(yu)370V的話，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相交流(liu)線路(lu)電壓降計算(suan)方法：電流(liu)*每根(gen)導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感(gan)抗和電阻(zu)。一般低(di)壓導(dao)線(xian)截面積線(xian)路(lu)只計(ji)算(suan)電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)截面積*導(dao)線(xian)長度。在這里(li)，銅是(shi)0.0175*截面積*230，鋁是(shi) 0.029*截面積*230。

一般情況下連續長時間運行(xing)的(de)設備電纜(lan)規格選大一級。確(que)保電壓波動的(de)情況下，設備穩(wen)定(ding)運行(xing)。