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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思(si)。電(dian)力(li)線路的(de)(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)導體存在(zai)電(dian)阻(zu)。正因(yin)為(wei)此，不管導體采用哪種材料(銅/鋁(lv))都會(hui)造成線路一定的(de)(de)電(dian)壓(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)降)不大于本身電(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時(shi)一般是(shi)(shi)(shi)不會(hui)對線路的(de)(de)電(dian)力(li)驅動產生(sheng)后(hou)果的(de)(de)。

例如380V的(de)線(xian)路，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓(ya)不低于(yu)361V，就(jiu)不會有(you)很大的(de)問題。當(dang)然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力(li)(li)間(jian)本身是一種電(dian)力(li)(li)損耗(hao)，雖然是不(bu)可避免，但我們總希望壓(ya)力(li)(li)降(jiang)是處(chu)于一個可接受的范圍(wei)內。

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線路電壓降(jiang)的計(ji)算公式

一般來說，計算線路的(de)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 

其中：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中(zhong)：ρ-導(dao)體電(dian)(dian)阻率(銅芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(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；L-線(xian)路長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線再計算(suan)壓降，選(xuan)擇導線的原(yuan)則(ze)：

近距離按發(fa)熱條件限制導(dao)線截面(安(an)全載流量)；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按電(dian)(dian)壓損失條件選(xuan)擇導(dao)線截面，要(yao)保證負荷點的(de)工作電(dian)(dian)壓在合格范圍；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為(wei)保證(zheng)導線(xian)(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的(de)電流密度(du)稱安全載(zai)流量。一般規定(ding)(ding)是(shi)：銅(tong)線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流量還要根據導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫度(du)、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合因素決定(ding)(ding)。

一般情況(kuang)下，距離短(duan)、截面積(ji)小、散(san)熱好(hao)、氣溫(wen)(wen)低等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能力(li)強些，安全載(zai)(zai)流選(xuan)上限(xian)；距離長、截面積(ji)大、散(san)熱不好(hao)、氣溫(wen)(wen)高、自(zi)然(ran)環境差等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電(dian)能力(li)弱些，安全載(zai)(zai)流選(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)(yu)絕(jue)緣線，架空線強(qiang)于(yu)(yu)電纜，埋于(yu)(yu)地下的電纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件計算(suan)：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(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

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

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

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線(xian)壓降為20V，2相為40V，變壓器(qi)低壓端(duan)電壓為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間(jian)運行對電(dian)機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其壓(ya)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

可以正常使用(變(bian)壓器電壓段電壓為400V)

50kw負(fu)荷額定電流

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)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)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)處允許電壓為380V時，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅芯(xin)電線(xian)(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截(jie)面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工作(zuo)電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達配電柜的電壓(ya)要求不低于390V的話，可(ke)用70平(ping)方(fang)銅(tong)電纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于370V的話(hua)，可用(yong)25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)(liu)線路電壓降計(ji)算方法(fa)：電流(liu)(liu)*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)的(de)阻(zu)(zu)(zu)抗分為容抗、感(gan)抗和電阻(zu)(zu)(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)截面積(ji)線(xian)路只(zhi)計(ji)算電阻(zu)(zu)(zu)，用(yong)導(dao)體電阻(zu)(zu)(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)截面積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情況下連續(xu)長時間(jian)運(yun)行(xing)的設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動的情況下，設備穩定運(yun)行(xing)。