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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往(wang)下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)(shi)因為(wei)導體(ti)存(cun)在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)此(ci)，不(bu)管導體(ti)采(cai)用哪種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會造成線路一定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這(zhe)種(zhong)損耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)(de)5%時一般是(shi)(shi)不(bu)會對線路的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產生后果的(de)(de)(de)。

例(li)如(ru)380V的(de)線路(lu)(lu)，如(ru)果電壓降為19V，也即電路(lu)(lu)電壓不低于361V，就不會有(you)很大(da)的(de)問(wen)題。當然我(wo)們是希望(wang)這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一(yi)(yi)種電力損耗，雖然是不可避免，但(dan)我們總希望(wang)壓力降是處于一(yi)(yi)個可接受的范圍(wei)內。

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線路(lu)電(dian)壓降的(de)計(ji)算公式

一般來(lai)說，計算線路的壓降并不復雜(za)，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜的標稱(cheng)截面

3.計算線(xian)路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計(ji)算公式：△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(qu)導(dao)線(xian)再計算壓(ya)降(jiang)，選擇(ze)導(dao)線(xian)的原則：

近距離按(an)發熱條(tiao)件限(xian)制(zhi)導線截面(安全載流量(liang))；

遠距(ju)離在安全載流量的(de)基礎(chu)上，按電壓損失條件選擇導線截面，要保(bao)證(zheng)負荷點的(de)工作電壓在合格范(fan)圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度選擇(ze)。

為保證導線(xian)長(chang)時間連續運行，所允(yun)許的電流(liu)密度稱安全(quan)載流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極(ji)限(xian)溫(wen)度、冷卻條件、敷設條件等綜(zong)合因素決定。

一般情(qing)況下，距離短、截面積小、散熱(re)好(hao)(hao)、氣(qi)溫(wen)低(di)等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力強(qiang)些(xie)，安全載流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積大、散熱(re)不(bu)好(hao)(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然環境差等，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能(neng)力弱些(xie)，安全載流(liu)選下限(xian)；

如導電能(neng)力(li)，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強(qiang)于電纜(lan)，埋于地下(xia)的電纜(lan)強(qiang)于敷設(she)在地面(mian)的電纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降(jiang)(jiang)壓降(jiang)(jiang)百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或(huo)計算(suan)電流(liu)(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)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(fou)可(ke)行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

去(qu)線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)壓(ya)為(wei)(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(duan)為350V

連續長時間運行對(dui)電機有影響，建(jian)議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓降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(mo)端為366V

可以正常使用(變壓器(qi)電壓段電壓為400V)

50kw負荷(he)額定(ding)電(dian)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(de)銅(tong)電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)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

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變(bian)壓器(qi)額定輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允(yun)許電壓(ya)(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓(ya)(ya)降為20V，單根導(dao)線(xian)(xian)電壓(ya)(ya)降U＝10V，銅(tong)芯電線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大(da)工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低于380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達(da)配電柜(ju)的(de)電壓(ya)要求(qiu)不(bu)低于(yu)390V的(de)話，可用(yong)70平(ping)方銅電纜或95平(ping)方鋁電纜。

如果到(dao)達(da)配電柜(ju)的(de)電壓要求不低(di)于370V的(de)話，可(ke)用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相交(jiao)流線路電(dian)(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)(dian)流*每根(gen)導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻抗(kang)分為(wei)容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般(ban)低(di)壓導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線路只計(ji)算電(dian)阻，用(yong)導(dao)體(ti)電(dian)阻率(lv)*導(dao)線截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連(lian)續長時間運行的(de)設備電纜規格(ge)選大一(yi)級。確保(bao)電壓(ya)波動(dong)的(de)情(qing)況下，設備穩定運行。