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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)(shi)“往下拉(la)”的(de)意思(si)。電(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)壓降是(shi)(shi)因為(wei)導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因為(wei)此(ci)，不(bu)管導體(ti)采(cai)用哪種(zhong)(zhong)材料(銅/鋁(lv))都會造成線路(lu)一(yi)定的(de)電(dian)壓損耗(hao)(hao)，而這種(zhong)(zhong)損耗(hao)(hao)(壓降)不(bu)大于本身電(dian)壓的(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不(bu)會對線路(lu)的(de)電(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電(dian)(dian)壓降為19V，也即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不低于361V，就不會有很大的(de)問題。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)不可(ke)避免，但我們(men)總希望壓力(li)降是(shi)處(chu)于一個(ge)可(ke)接受(shou)的范圍內。

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線(xian)路電壓(ya)降的計算公式

一般來說(shuo)，計(ji)算線路的(de)壓降并(bing)不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(千瓦)；U-電(dian)壓(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(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓(ya)降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計算壓降，選擇(ze)導線的原則(ze)：

近距(ju)離按發熱條件限制(zhi)導(dao)線截面(安(an)全載流(liu)量)；

遠距離(li)在安全(quan)載流量的基礎上，按電(dian)壓損失條件(jian)選(xuan)擇導(dao)線(xian)截面，要(yao)保證負(fu)荷(he)點(dian)的工作(zuo)電(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負荷按(an)經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導(dao)(dao)線長時(shi)間連續運(yun)行，所允(yun)許(xu)的電流(liu)密度(du)稱安全(quan)載流(liu)量(liang)。一(yi)般(ban)規定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量(liang)還要根據導(dao)(dao)線的芯線使用環境的極(ji)限溫度(du)、冷(leng)卻(que)條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素決定。

一般情況下，距離(li)短、截(jie)面積小、散(san)熱好(hao)、氣溫低等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力強些，安全(quan)載流選上限；距離(li)長、截(jie)面積大、散(san)熱不好(hao)、氣溫高(gao)、自然環境差等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力弱些，安全(quan)載流選下限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地下的(de)電(dian)纜強(qiang)于(yu)(yu)敷設在(zai)地面的(de)電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據(ju)下(xia)列條(tiao)件計(ji)算：

環境溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

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

單(dan)相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用(yong)vv電纜25銅(tong)芯(xin)：

去(qu)線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為U=0.2*100=20

單線(xian)壓(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器(qi)低壓(ya)端(duan)電(dian)壓(ya)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(duan)為350V

連(lian)續長時間運(yun)行對電機有影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁(lv)線。

25銅芯(xin)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(mo)端(duan)為366V

可以正常(chang)使(shi)用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)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(an)全載流量可采(cai)用25mm2的銅電纜算電壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損(sun)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)器，低壓(ya)柜在距離(li)變壓(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)器到低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)(xu)達(da)到390V，需(xu)(xu)多(duo)粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)壓器額定(ding)輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電壓(ya)為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電壓(ya)降為20V，單根(gen)導線(xian)電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線(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(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器(qi)，最大工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電柜(ju)的(de)(de)電壓要求不(bu)低于380V的(de)(de)話，可用35平(ping)方銅電纜(lan)或50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求(qiu)不低(di)于390V的話，可(ke)用70平(ping)方(fang)(fang)銅電(dian)纜或95平(ping)方(fang)(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

如果(guo)到(dao)達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)(dian)纜或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

三(san)相交流線路電壓降(jiang)計算方(fang)法(fa)：電流*每根導線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的(de)阻抗分為容抗、感抗和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面積(ji)線(xian)(xian)(xian)路(lu)只(zhi)計算(suan)電(dian)阻，用(yong)導(dao)體(ti)電(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截面積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)(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(yi)般情況(kuang)下(xia)連(lian)續長時間運行的設(she)備(bei)電纜(lan)規格選大一(yi)級。確(que)保電壓波動的情況(kuang)下(xia)，設(she)備(bei)穩定運行。