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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)此(ci)，不(bu)管導體采用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)(lu)一定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這(zhe)種損耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線(xian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果(guo)的(de)(de)(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果電(dian)(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)(dian)路(lu)電(dian)(dian)壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很(hen)大的(de)問題。當(dang)然我們是(shi)希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種(zhong)電(dian)力損耗(hao)，雖然是(shi)不(bu)可(ke)避免，但我們總(zong)希望壓力降是(shi)處于一個可(ke)接受的范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算線路的壓降并不復雜，可(ke)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(千(qian)瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△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)選取導線再(zai)計算壓降，選擇導線的原則：

近距離按發(fa)熱條件限制(zhi)導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全載流量的基(ji)礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件(jian)選擇導(dao)線截(jie)面，要保證負荷點(dian)的工作電(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導線長時間連續運(yun)行，所允許的(de)電流密度稱安全(quan)載(zai)流量。一般規定(ding)是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流量還要根據導線的(de)芯線使用環境(jing)的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)(tiao)件、敷設條(tiao)(tiao)件等綜合因(yin)素決(jue)定(ding)。

一般情況(kuang)下，距離(li)短、截面(mian)積小、散(san)熱(re)好、氣(qi)溫低(di)等，導線的(de)導電能(neng)力強(qiang)些，安全(quan)載流選(xuan)(xuan)上限；距離(li)長(chang)、截面(mian)積大(da)、散(san)熱(re)不好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導線的(de)導電能(neng)力弱些，安全(quan)載流選(xuan)(xuan)下限；

如導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于電(dian)纜(lan)，埋于地(di)下(xia)的電(dian)纜(lan)強(qiang)于敷(fu)設在地(di)面(mian)的電(dian)纜(lan)等等。

電(dian)壓降根據下列條件(jian)計算(suan)：

環境溫(wen)度(du)40℃；導(dao)線溫(wen)度(du)70~90℃；電(dian)纜排(pai)列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓降百(bai)分數(shu)≤5%。

其(qi)中(zhong)：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降為(wei)U=0.2*100=20

單(dan)線壓降為20V，2相為40V，變(bian)壓器低(di)壓端電壓為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

連續長時間運(yun)行對電(dian)機有影響，建議使用(yong)35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其(qi)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

可以正(zheng)常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為(wei)400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載(zai)流(liu)量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(liu)(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓(ya)為380V時(shi)，線與線電壓(ya)降為20V，單(dan)根導線電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截面：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(qi)，最大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如果(guo)到達(da)配電柜的(de)電壓要(yao)求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)方銅電纜或50平(ping)方鋁電纜。

如(ru)果(guo)到達(da)配電柜的(de)電壓(ya)要求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電纜(lan)或95平方鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不(bu)低于370V的(de)話(hua)，可(ke)用25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流線路電壓降(jiang)計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的(de)阻(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)分為容(rong)抗(kang)(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)(kang)和電阻(zu)(zu)。一(yi)般低壓(ya)導(dao)線(xian)截面積線(xian)路(lu)只計(ji)算電阻(zu)(zu)，用導(dao)體(ti)電阻(zu)(zu)率*導(dao)線(xian)截面積*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面積*230，鋁是 0.029*截面積*230。

一般(ban)情(qing)況下(xia)(xia)連(lian)續長(chang)時間運(yun)行的設備(bei)電(dian)纜規格選(xuan)大一級(ji)。確保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)(xia)，設備(bei)穩定運(yun)行。