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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)壓降是(shi)(shi)因為導(dao)(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)(dao)體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都(dou)會造成線(xian)(xian)路(lu)一(yi)定的(de)(de)(de)電(dian)壓損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓降)不(bu)大于(yu)本身電(dian)壓的(de)(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不(bu)會對線(xian)(xian)路(lu)的(de)(de)(de)電(dian)力(li)驅(qu)動產生后果的(de)(de)(de)。

例如(ru)(ru)380V的線路，如(ru)(ru)果電(dian)壓降(jiang)為(wei)19V，也即電(dian)路電(dian)壓不(bu)(bu)低(di)于361V，就不(bu)(bu)會(hui)有(you)很大的問題。當然我(wo)們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本(ben)身是(shi)一(yi)種電(dian)力損(sun)耗，雖(sui)然是(shi)不可避免，但(dan)我(wo)們總希望壓力降是(shi)處于一(yi)個(ge)可接(jie)受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的(de)計算公式(shi)

一般來說，計算線(xian)路的壓降(jiang)并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功率(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電阻率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標(biao)稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(jiang)(最(zui)簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線(xian)再計算壓降，選(xuan)擇導線(xian)的原則(ze)：

近距離按(an)發熱條件限制導線截(jie)面(安全(quan)載流量)；

遠距離(li)在安全載(zai)流量的基礎上(shang)，按電(dian)(dian)壓損失條件選擇(ze)導(dao)線截面，要保證(zheng)負荷點的工作電(dian)(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經濟電流密度(du)選擇。

為保證(zheng)導線(xian)(xian)(xian)長時間(jian)連續(xu)運(yun)行(xing)，所允許的(de)電流(liu)密度稱(cheng)安全載流(liu)量。一(yi)般規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根(gen)據導線(xian)(xian)(xian)的(de)芯(xin)線(xian)(xian)(xian)使用環境(jing)的(de)極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況(kuang)下，距離(li)短、截面積小、散熱好(hao)、氣(qi)溫低等，導線的(de)導電(dian)能(neng)力強些，安全載流選上限(xian)；距離(li)長、截面積大(da)、散熱不好(hao)、氣(qi)溫高、自然環境差(cha)等，導線的(de)導電(dian)能(neng)力弱些，安全載流選下限(xian)；

如導(dao)電能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空(kong)線(xian)強于(yu)電纜，埋(mai)于(yu)地下的電纜強于(yu)敷設(she)在地面(mian)的電纜等等。

電壓降根(gen)據下列條件計(ji)算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計(ji)算電(dian)流(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)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(wei)U=0.25*100=25，末端(duan)為(wei)350V

連續長時間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或(huo)者(zhe)50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為366V

可以正(zheng)常使用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電(dian)流

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

按安全(quan)載流(liu)量(liang)可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在(zai)距離(li)變(bian)壓(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)器到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器(qi)額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)(xian)與(yu)線(xian)(xian)電(dian)壓降為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線(xian)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(bian)壓器，最大(da)工作電流約(yue)80A，輸出電壓400V。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話(hua)，可用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁(lv)電纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用(yong)70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或35平(ping)方鋁電(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(kang)*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗分為容(rong)抗、感(gan)抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)(ji)*230。

一(yi)般(ban)情況下連續長時間運(yun)行(xing)(xing)的設備(bei)電(dian)(dian)纜規格選大一(yi)級。確保電(dian)(dian)壓(ya)波動的情況下，設備(bei)穩定(ding)運(yun)行(xing)(xing)。