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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的意思。電(dian)力線(xian)路(lu)(lu)的電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)阻。正因為此，不管導(dao)體采用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)(lu)一定(ding)的電(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降(jiang))不大(da)于本身電(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)不會對線(xian)路(lu)(lu)的電(dian)力驅動產生后果的。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降為19V，也(ye)即電路電壓不低(di)于361V，就(jiu)不會有(you)很大的(de)問題。當然我(wo)們是(shi)希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身(shen)是(shi)一種電力損耗，雖然(ran)是(shi)不(bu)可(ke)避免，但我們總希望壓力降是(shi)處于一個(ge)可(ke)接(jie)受(shou)的范(fan)圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計(ji)算公(gong)式

一般來說，計(ji)算線路的(de)壓降并不復雜，可按以下步(bu)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(ti)(ti)電(dian)阻率(銅芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米)；S-電(dian)纜的(de)標稱截面(mian)

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降(jiang)計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線(xian)再計算(suan)壓降，選擇導線(xian)的(de)原則：

近距(ju)離按(an)發熱條(tiao)件限制導線截面(安全載流量)；

遠距(ju)離(li)在安全載流(liu)量的(de)基(ji)礎上，按電(dian)壓損失條(tiao)件選擇導線截面，要(yao)保證負(fu)荷點(dian)的(de)工作電(dian)壓在合格范圍(wei)；

大負荷按經濟電流密度選擇。

為保證導線長(chang)時(shi)間連續運行，所允許的(de)(de)電流(liu)密度(du)稱安全載流(liu)量。一般規(gui)定是：銅線選5～8A/mm2；鋁(lv)線選3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根(gen)據導線的(de)(de)芯線使用環境(jing)的(de)(de)極限溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決定。

一般(ban)情況下，距離短、截面積(ji)(ji)小、散(san)(san)熱好、氣溫(wen)低等(deng)，導線的(de)導電能力強些，安全載流選上(shang)限；距離長、截面積(ji)(ji)大(da)、散(san)(san)熱不好、氣溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導線的(de)導電能力弱些，安全載流選下限；

如(ru)導電(dian)能力，裸(luo)導線強于絕緣線，架空線強于電(dian)纜，埋(mai)于地(di)下的電(dian)纜強于敷設在地(di)面的電(dian)纜等等。

電壓降根據下列條件(jian)計算：

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

其中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時(shi)允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相(xiang)時允(yun)許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

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

采(cai)用vv電纜25銅芯：

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

單線(xian)壓降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變(bian)壓器低壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機(ji)有影響，建議使用(yong)35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅(tong)芯其壓降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366V

可以正常使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定(ding)電流

I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A

按安全(quan)載流量可(ke)采用25mm2的(de)銅電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜(lan)，算電壓(ya)損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變(bian)壓器額(e)定輸出(chu)電(dian)流(端(duan)電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單根(gen)線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)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)器，最大工(gong)作電流約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低(di)于380V的話(hua)，可用35平方(fang)銅(tong)電(dian)纜(lan)(lan)或(huo)50平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于390V的話，可用(yong)70平方銅(tong)電(dian)纜或(huo)95平方鋁電(dian)纜。

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

三相交流線路(lu)電壓(ya)降計(ji)算方(fang)法(fa)：電流*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分(fen)為容(rong)抗、感抗和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率(lv)*導(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在(zai)這(zhe)里，銅(tong)是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般(ban)情況下(xia)連續長時間運行的設(she)備(bei)電(dian)(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)(dian)壓波動的情況下(xia)，設(she)備(bei)穩定運行。