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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意(yi)思。電(dian)力(li)線路(lu)(lu)的電(dian)壓降(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)阻。正因為此，不管導體采用哪種材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路(lu)(lu)一定的電(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓降(jiang))不大于本身電(dian)壓的5%時一般是(shi)不會(hui)對(dui)線路(lu)(lu)的電(dian)力(li)驅(qu)動產生后果(guo)的。

例(li)如380V的(de)(de)線路，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即(ji)電路電壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大的(de)(de)問(wen)題。當然我(wo)們是(shi)希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是(shi)一(yi)種(zhong)電力(li)損(sun)耗，雖然是(shi)不(bu)可(ke)避免，但(dan)我們總希(xi)望壓(ya)力(li)降是(shi)處于一(yi)個可(ke)接受(shou)的(de)范圍內。

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線路電(dian)壓降的計算公(gong)式

一般來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；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(zhong)：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(du)(米(mi))；S-電(dian)纜的(de)標(biao)稱截面(mian)

3.計算(suan)線(xian)路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流(liu)；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導(dao)線再計算壓(ya)降，選擇導(dao)線的(de)原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導線(xian)截面(安(an)全(quan)載流量)；

遠距離在安(an)全(quan)載流量(liang)的基礎上(shang)，按電(dian)壓損失條件(jian)選(xuan)擇導線(xian)截面，要保證負荷點的工作電(dian)壓在合格范(fan)圍；

大負荷按經(jing)濟電流(liu)密(mi)度選(xuan)擇。

為保證導(dao)(dao)線(xian)長時間連(lian)續(xu)運行，所允許(xu)的(de)電(dian)流(liu)密度(du)稱安全載(zai)流(liu)量(liang)。一(yi)般規定是：銅(tong)線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量(liang)還要根據(ju)導(dao)(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環(huan)境的(de)極(ji)限溫度(du)、冷卻(que)條件(jian)、敷設條件(jian)等綜(zong)合(he)因素決(jue)定。

一般情況下，距離短、截面積小、散(san)熱(re)好(hao)(hao)、氣溫低(di)等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力強些，安全載(zai)流選上限；距離長(chang)、截面積大(da)、散(san)熱(re)不好(hao)(hao)、氣溫高、自然環境(jing)差(cha)等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力弱些，安全載(zai)流選下限；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空(kong)線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)電纜，埋于(yu)地下(xia)的(de)電纜強(qiang)(qiang)于(yu)敷(fu)設在(zai)地面的(de)電纜等等。

電壓降(jiang)根據(ju)下列(lie)條件計算(suan)：

環境溫(wen)度40℃；導(dao)線溫(wen)度70~90℃；電纜(lan)排列(lie)：單芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末(mo)端(duan)允(yun)許降壓降百分(fen)數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)(dian)流或計算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是(shi)否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯：

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

單線壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器(qi)低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓(ya)降(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間運行對電機有影響，建議(yi)使用35銅芯或者(zhe)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，末端為366V

可以(yi)正常使用(yong)(變壓器電壓段電壓為(wei)400V)

50kw負荷(he)額定電流(liu)

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(de)銅電纜(lan)算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

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(ju)在距(ju)離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額(e)定輸出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓(ya)降為(wei)20V，單根(gen)導線(xian)電壓(ya)降U＝10V，銅芯(xin)電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(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，最大工作電(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)壓400V。

如果到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不(bu)低于(yu)380V的(de)話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不(bu)低于390V的(de)話，可用(yong)70平方銅電纜或(huo)95平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于(yu)370V的話，可(ke)用25平(ping)方銅電纜或35平(ping)方鋁電纜。

三相交流線路(lu)電壓降(jiang)計算方法(fa)：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻抗分為(wei)容抗、感抗和電阻。一般低壓導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)線路只計算電阻，用導(dao)體電阻率*導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線長度。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般(ban)情況(kuang)(kuang)下(xia)連續長(chang)時(shi)間運(yun)行的設(she)備(bei)電(dian)(dian)纜規(gui)格選大一(yi)級。確(que)保電(dian)(dian)壓波動的情況(kuang)(kuang)下(xia)，設(she)備(bei)穩定運(yun)行。