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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下(xia)拉(la)”的(de)意思。電(dian)(dian)力線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管(guan)導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成(cheng)線(xian)路(lu)一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而(er)這種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang)(jiang))不(bu)大于(yu)本(ben)身電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對(dui)線(xian)路(lu)的(de)電(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果(guo)電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會有很大的(de)問題。當(dang)然我們(men)是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓力間本身(shen)是一種電力損耗，雖然是不可避免，但我們總希望壓力降(jiang)是處于一個(ge)可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降的(de)計算公式

一般來說，計算線路的壓降并不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(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-線路長(chang)度(米)；S-電纜的(de)標稱截面

3.計算線路壓(ya)降(最(zui)簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計(ji)算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)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)導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距(ju)離在(zai)(zai)安(an)全載流量(liang)的(de)基(ji)礎上(shang)，按(an)電壓(ya)損(sun)失條件選(xuan)擇導(dao)線截面(mian)，要保證(zheng)負荷點(dian)的(de)工作電壓(ya)在(zai)(zai)合(he)格范圍；

大負(fu)荷按(an)經濟電流密度選(xuan)擇。

為(wei)保(bao)證導線(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所允許(xu)的(de)電流密度稱安全載流量(liang)。一般規(gui)定是：銅線(xian)選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)還(huan)要根據(ju)導線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)極(ji)限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距離短、截面積小、散熱好(hao)、氣溫低等，導線的導電能力強些(xie)，安(an)全載流選上限；距離長、截面積大、散熱不(bu)好(hao)、氣溫高、自然(ran)環境差(cha)等，導線的導電能力弱(ruo)些(xie)，安(an)全載流選下限；

如導(dao)電能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)于絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電纜，埋于地(di)下的(de)電纜強(qiang)于敷設(she)在地(di)面的(de)電纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降(jiang)根據下列條件計算(suan)：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)(dian)流(liu)或計算(suan)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允(yun)許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)U=0.2*100=20

單線(xian)壓降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓器低壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行(xing)對(dui)電機(ji)有影(ying)響，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁(lv)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(wei)366V

可(ke)以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按安全(quan)載流量可采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離(li)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時(shi)，線與(yu)線電(dian)壓(ya)降(jiang)為(wei)20V，單(dan)根導線電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)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(ya)(ya)器(qi)，最(zui)大(da)工作電流約80A，輸出(chu)電壓(ya)(ya)400V。

如果到(dao)達(da)配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電柜的電壓(ya)要求不低于390V的話，可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

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

三相交流(liu)線路(lu)電(dian)壓(ya)降計算(suan)方法：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線(xian)的(de)阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導線(xian)截(jie)面積線(xian)路(lu)只計算(suan)電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率(lv)*導線(xian)截(jie)面積*導線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積*230，鋁是 0.029*截(jie)面積*230。

一般情況下連續長時間運(yun)行(xing)的設備電纜規(gui)格(ge)選(xuan)大一級。確保(bao)電壓(ya)波動的情況下，設備穩定運(yun)行(xing)。