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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)是因為導(dao)(dao)體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)(dao)體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)損(sun)耗(hao)，而這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)(ya)降(jiang))不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)5%時一般是不(bu)會對線(xian)路(lu)的(de)電(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)。

例如(ru)(ru)380V的(de)線路，如(ru)(ru)果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很(hen)大的(de)問題。當然我(wo)們(men)是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是一種電力損耗，雖然是不可避免，但(dan)我們總(zong)希望壓力降(jiang)是處(chu)于一個(ge)可接受的(de)范圍內(nei)。

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線路電壓降的計(ji)算公(gong)式

一般來說(shuo)，計算線路的壓降并不(bu)復(fu)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(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面(mian)

3.計算線路壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再計算壓降，選擇(ze)導線的原則：

近距離按發熱條件限制(zhi)導線截面(安(an)全載流量)；

遠距離在安全載流(liu)量的(de)基礎(chu)上，按電壓損失條件選擇導線截面(mian)，要保證負(fu)荷點的(de)工作電壓在合格范圍；

大負荷按(an)經濟電流密度選(xuan)擇。

為保(bao)證(zheng)導線長時間(jian)連續運行，所允(yun)許(xu)的(de)電流(liu)密度稱安全載流(liu)量(liang)。一(yi)般規定是：銅(tong)線選(xuan)(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)還要根據導線的(de)芯線使用環境的(de)極限溫度、冷卻(que)條(tiao)件(jian)、敷(fu)設條(tiao)件(jian)等綜合(he)因素決定。

一般(ban)情況下(xia)，距離(li)短、截面(mian)積小(xiao)、散(san)熱好(hao)、氣溫低等，導線的(de)(de)導電能力強些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)(xuan)上限(xian)；距離(li)長、截面(mian)積大、散(san)熱不好(hao)、氣溫高、自然環(huan)境差等，導線的(de)(de)導電能力弱些，安全載(zai)流(liu)選(xuan)(xuan)下(xia)限(xian)；

如(ru)導電(dian)(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜，埋于(yu)地下的電(dian)(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設在地面的電(dian)(dian)纜等等。

電壓降(jiang)根(gen)據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末(mo)端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

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

采用vv電纜25銅芯：

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

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

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降(jiang)為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續(xu)長時間運行對電機有影響，建議(yi)使用35銅(tong)芯(xin)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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可以正常(chang)使(shi)用(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負(fu)荷(he)額(e)定(ding)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)量可采用(yong)25mm2的銅電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓(ya)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(di)壓(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(liu)(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻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)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)(ya)器(qi)，最大工作電流約(yue)80A，輸出電壓(ya)(ya)400V。

如果到達(da)配(pei)電柜(ju)的電壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平方銅電纜(lan)或50平方鋁電纜(lan)。

如(ru)果到達(da)配電柜的電壓要求不(bu)低于390V的話，可用70平(ping)方銅電纜或95平(ping)方鋁電纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三(san)相(xiang)交(jiao)流線路電壓降計(ji)算方(fang)法：電流*每根(gen)導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)體電阻(zu)(zu)率(lv)*導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)*230。

一(yi)(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時間運(yun)行(xing)的設備電(dian)纜(lan)規格選(xuan)大一(yi)(yi)級。確保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況下(xia)，設備穩定運(yun)行(xing)。