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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是電壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電力(li)線路的(de)電壓(ya)(ya)降是因(yin)為(wei)導(dao)體存在電阻。正(zheng)因(yin)為(wei)此(ci)，不(bu)管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路一定(ding)的(de)電壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本身電壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是不(bu)會對線路的(de)電力(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果(guo)電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓(ya)不低于361V，就不會有很大的(de)問題。當然我(wo)們(men)是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力(li)間本身(shen)是(shi)(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不可(ke)避免，但我們(men)總(zong)希望(wang)壓力(li)降是(shi)(shi)處(chu)于一(yi)個可(ke)接受的范圍內。

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線路電壓降的計(ji)算公式

一般來說，計算(suan)線路的壓降并不復雜，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(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電阻率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(du)(米)；S-電纜的標(biao)稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降(jiang)計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流(liu)；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則(ze)：

近距離按(an)發熱條(tiao)件限制導線(xian)截面(安全載(zai)流量(liang))；

遠距離在安全(quan)載流量(liang)的(de)基礎上，按電壓損失條(tiao)件選擇導線截面，要保證負荷點的(de)工作(zuo)電壓在合格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度(du)選擇。

為保證(zheng)導線(xian)長時(shi)間(jian)連(lian)續運行，所允(yun)許的電(dian)流密度稱安(an)全載(zai)流量。一(yi)般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流量還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境(jing)的極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜(zong)合(he)因(yin)素(su)決定。

一般情況下(xia)，距離短、截面積小、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力(li)強些(xie)，安全載流選上限；距離長、截面積大、散熱不(bu)好、氣溫(wen)高、自然環境差等(deng)(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力(li)弱(ruo)些(xie)，安全載流選下(xia)限；

如導電能力，裸(luo)導線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等等。

電壓降根(gen)據下列(lie)條件計(ji)算：

環(huan)境溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相(xiang)時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

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

單線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓器低(di)壓端(duan)電(dian)壓為(wei)400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連(lian)續長時間(jian)運行對電(dian)機有(you)影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其(qi)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366V

可(ke)以正常使用(yong)(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按安(an)全載流量(liang)可(ke)采(cai)用25mm2的銅(tong)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

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜在(zai)距(ju)離(li)變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)需(xu)(xu)達到(dao)390V，需(xu)(xu)多粗(cu)電(dian)(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出(chu)電流(liu)(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允(yun)許(xu)電壓為(wei)(wei)380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電壓降為(wei)(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大(da)工作電流約(yue)80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于380V的話(hua)，可用35平方銅電纜(lan)(lan)或(huo)50平方鋁電纜(lan)(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要求不(bu)低于390V的話，可(ke)用70平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或(huo)95平方鋁(lv)電(dian)(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低(di)于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)纜(lan)或(huo)35平方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

三相交流線(xian)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面(mian)積線(xian)(xian)(xian)路只計算(suan)電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度(du)。在這里，銅(tong)是0.0175*截面(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)積*230。

一般情況(kuang)下連(lian)續長(chang)時間運行(xing)的(de)設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動的(de)情況(kuang)下，設備穩定運行(xing)。