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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)意(yi)思。電力線(xian)路(lu)的(de)電壓(ya)(ya)降是因為導(dao)體存(cun)在(zai)電阻。正因為此，不(bu)(bu)管導(dao)體采用哪種材(cai)料(銅/鋁)都會造(zao)成(cheng)線(xian)路(lu)一定的(de)電壓(ya)(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不(bu)(bu)大于本身電壓(ya)(ya)的(de)5%時一般(ban)是不(bu)(bu)會對線(xian)路(lu)的(de)電力驅動產(chan)生后果的(de)。

例如(ru)380V的線(xian)路，如(ru)果電(dian)壓降為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于(yu)361V，就不會有很大的問題。當然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是(shi)一種電(dian)力損(sun)耗，雖然(ran)是(shi)不可(ke)避免，但(dan)我們總希望壓力降是(shi)處于(yu)一個可(ke)接(jie)受的范圍內(nei)。

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線路(lu)電壓降的(de)計算公式

一(yi)般來說(shuo)，計算(suan)線(xian)路的壓降(jiang)并不復(fu)雜，可按以(yi)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)體電阻(zu)率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)(dao)線(xian)再(zai)計(ji)算壓降，選擇導(dao)(dao)線(xian)的(de)原則：

近距離按發(fa)熱條件限制導線截面(安(an)全載流(liu)量)；

遠距離在(zai)安全載流(liu)量的基礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件選擇(ze)導線截面，要保證負(fu)荷(he)點的工(gong)作電(dian)壓在(zai)合(he)格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度(du)選擇。

為保證導線(xian)長時間連續運行，所允許的電流(liu)密度(du)稱(cheng)安全載(zai)流(liu)量(liang)。一般(ban)規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量(liang)還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境(jing)的極限(xian)溫度(du)、冷卻條件、敷設(she)條件等(deng)綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截(jie)(jie)面積小、散熱好、氣(qi)(qi)溫低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力強些(xie)(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選上限(xian)；距離長、截(jie)(jie)面積大、散熱不好、氣(qi)(qi)溫高、自然(ran)環境差(cha)等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力弱些(xie)(xie)，安全(quan)載(zai)流(liu)選下限(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強(qiang)于絕緣線，架空線強(qiang)于電(dian)纜，埋于地下的(de)電(dian)纜強(qiang)于敷(fu)設(she)在(zai)地面的(de)電(dian)纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率(lv)因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或(huo)計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電(dian)壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

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

采用vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長時間運(yun)行對電(dian)機有影響，建議使用35銅芯(xin)或(huo)者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓降(jiang)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(wei)366V

可(ke)以正常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷(he)額(e)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(ke)采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅(tong)電纜，算電壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜在(zai)距離(li)變壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根(gen)導(dao)線(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)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(ping)方)

取35平方銅芯電線

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

如果到達配電柜的電壓要(yao)求不低于380V的話，可用(yong)35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于390V的話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)纜。

如(ru)果到達配電柜的電壓要求(qiu)不低于370V的話，可(ke)用25平方銅電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相交流(liu)線(xian)路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流(liu)*每根導線(xian)阻抗(kang)*1.732

導線(xian)的阻抗分為(wei)容抗、感抗和電(dian)阻。一(yi)般低壓導線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導體電(dian)阻率*導線(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時間運行的設備(bei)(bei)電(dian)纜(lan)規格選大一(yi)級。確保電(dian)壓波動(dong)的情況下，設備(bei)(bei)穩定運行。