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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的意思。電(dian)力線路(lu)的電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)阻。正因為(wei)此(ci)，不管導體采(cai)用(yong)哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成(cheng)線路(lu)一(yi)定的電(dian)壓(ya)損(sun)(sun)耗，而(er)這種損(sun)(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不大于本身電(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般(ban)是(shi)不會對線路(lu)的電(dian)力驅動產(chan)生(sheng)后(hou)果的。

例如380V的線路(lu)(lu)，如果(guo)電壓(ya)降為(wei)19V，也(ye)即電路(lu)(lu)電壓(ya)不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會有很大的問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可避免，但我們總希望壓(ya)力(li)降是(shi)處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計(ji)算線路的壓(ya)降(jiang)并(bing)不復雜，可(ke)按(an)以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：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 

其中：ρ-導(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米)；S-電纜的(de)標(biao)稱截面

3.計算線路(lu)壓(ya)降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計算(suan)公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流(liu)；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再(zai)計算壓降(jiang)，選擇(ze)導(dao)線的原則(ze)：

近距離按(an)發(fa)熱條件限制導(dao)線截面(安(an)全(quan)載流(liu)量)；

遠(yuan)距離在安全載(zai)流量的基礎(chu)上，按電(dian)壓(ya)損失條件選擇導線截(jie)面，要保證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大(da)負荷按經(jing)濟電流密度選擇(ze)。

為保證導線(xian)長(chang)時(shi)間連(lian)續運行(xing)，所允(yun)許的電流(liu)(liu)密度(du)稱安全(quan)(quan)載流(liu)(liu)量。一般規定是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)(quan)載流(liu)(liu)量還(huan)要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境(jing)的極限溫度(du)、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合(he)因(yin)素決定。

一般情(qing)況下(xia)，距離(li)短、截面(mian)積(ji)小、散(san)熱好(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力(li)強些，安全(quan)載流選上限；距離(li)長、截面(mian)積(ji)大、散(san)熱不(bu)好(hao)、氣溫高、自然環境差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力(li)弱些，安全(quan)載流選下(xia)限；

如導電能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電纜，埋(mai)于(yu)(yu)地下(xia)的電纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在地面(mian)的電纜等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電壓(ya)降根據下列條件(jian)計算：

環境溫(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜(lan)排列：單芯，S=2D；功率(lv)因(yin)數(shu)cosθ=0.8；末(mo)端允許降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時(shi)允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓(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(dian)纜25銅芯(xin)：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端(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

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

可以正(zheng)常使(shi)用(變壓器電壓段(duan)電壓為(wei)400V)

50kw負荷額定電流

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(dian)纜(lan)算電(dian)壓(ya)損(sun)失(shi)：

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)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)，低壓柜在距離變(bian)壓器(qi)200米(mi)處(chu)。問變(bian)壓器(qi)到(dao)低壓柜電壓需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多粗(cu)電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額(e)定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓降(jiang)為(wei)20V，單根導線(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根(gen)導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器(qi)，最大工作電流(liu)約80A，輸(shu)出(chu)電壓400V。

如果(guo)到達配(pei)電柜(ju)的(de)電壓要(yao)求(qiu)不低(di)于380V的(de)話，可用35平方(fang)銅電纜或50平方(fang)鋁(lv)電纜。

如果到達配(pei)電柜(ju)的(de)電壓要求不低于390V的(de)話，可用70平方(fang)銅電纜(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果(guo)到達(da)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(huo)35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三(san)相(xiang)交流(liu)線路電(dian)(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗(kang)分為(wei)容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導(dao)體電(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積*導(dao)線(xian)長度。在這里(li)，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下連續長時間運行(xing)的設(she)備(bei)電纜規格選大一(yi)級(ji)。確保(bao)電壓(ya)波動的情(qing)況(kuang)下，設(she)備(bei)穩(wen)定運行(xing)。