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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)降，“drop”是(shi)“往下拉”的意思(si)。電(dian)(dian)力線路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)因(yin)為(wei)導體存在電(dian)(dian)阻(zu)。正因(yin)為(wei)此，不(bu)管導體采用(yong)哪種(zhong)材料(銅/鋁(lv))都會造成線路(lu)一定(ding)的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降)不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)會對線路(lu)的電(dian)(dian)力驅(qu)動產生后(hou)果的。

例(li)如(ru)380V的線路，如(ru)果(guo)電壓降(jiang)為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很大(da)的問(wen)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)間本身是(shi)(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不可避免，但(dan)我們總(zong)希望壓力(li)降(jiang)是(shi)(shi)處于一個可接受的范圍內。

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線(xian)路電(dian)壓(ya)降的計算公式(shi)

一般來(lai)說，計(ji)算(suan)線(xian)路的壓(ya)降并不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電壓(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-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計(ji)算線(xian)路(lu)壓(ya)降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計(ji)算公(gong)式(shi)：△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？

先選取導線再計算(suan)壓降，選擇導線的原則：

近距離按發熱條件限制(zhi)導(dao)線截面(安全載流量)；

遠距離在(zai)安全(quan)載流(liu)量的(de)(de)基礎上，按(an)電壓損失條件選擇導線截面，要(yao)保證負荷點的(de)(de)工作(zuo)電壓在(zai)合格范圍；

大(da)負荷按(an)經(jing)濟電流密度選擇。

為(wei)保證導線(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所允許的電流(liu)密度稱安全(quan)載(zai)流(liu)量。一般(ban)規定(ding)(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)的芯(xin)線(xian)使用環境的極限溫度、冷(leng)卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合(he)因素決定(ding)(ding)。

一(yi)般情況下，距(ju)離(li)短、截面(mian)積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些，安(an)(an)全載流選上限；距(ju)離(li)長、截面(mian)積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些，安(an)(an)全載流選下限；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)(yu)地下的(de)電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)(lan)等等。

電壓(ya)降根據下(xia)列條件計算：

環(huan)境(jing)溫(wen)度40℃；導(dao)線溫(wen)度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流(liu)或計算(suan)電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采(cai)用25MM2線是否可行？

采用vv電(dian)纜(lan)25銅芯(xin)：

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

單線壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電(dian)機有(you)影響，建議使(shi)用(yong)35銅芯或者50鋁線。

25銅芯(xin)其壓降(jiang)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(duan)為366V

可以(yi)正常使用(變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)電壓(ya)(ya)段電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定(ding)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(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果(guo)用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器，低壓柜(ju)在距(ju)離變(bian)壓器200米處(chu)。問(wen)變(bian)壓器到(dao)低壓柜(ju)電(dian)壓需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額(e)定輸出電(dian)流(liu)(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許(xu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單(dan)根導線電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)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，最大工(gong)作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如果(guo)到達配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)方(fang)(fang)銅(tong)電纜或50平(ping)方(fang)(fang)鋁(lv)電纜。

如果到達配電(dian)(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于390V的話(hua)，可用70平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或(huo)95平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如果到達配電柜的(de)(de)電壓(ya)要求不(bu)低于370V的(de)(de)話(hua)，可用25平方銅電纜(lan)(lan)或35平方鋁電纜(lan)(lan)。

三相(xiang)交流線路電壓降(jiang)計(ji)算方法：電流*每根導(dao)線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)線(xian)路只計算電阻，用導(dao)體(ti)電阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)*導(dao)線(xian)長度(du)。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一般情況(kuang)下連續(xu)長時間運行的(de)設備電纜規格選大一級。確保電壓波(bo)動的(de)情況(kuang)下，設備穩定運行。