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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的意思。電(dian)(dian)(dian)力線(xian)路的電(dian)(dian)(dian)壓降是(shi)因為導(dao)體(ti)存在電(dian)(dian)(dian)阻。正(zheng)因為此，不管導(dao)體(ti)采用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路一(yi)定的電(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓降)不大(da)于本身電(dian)(dian)(dian)壓的5%時一(yi)般(ban)是(shi)不會對線(xian)路的電(dian)(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后果的。

例如380V的線路，如果電壓(ya)降為19V，也即電路電壓(ya)不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有很(hen)大(da)的問(wen)題(ti)。當然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是一(yi)種(zhong)電力(li)損耗，雖(sui)然是不可避免，但我們(men)總希望(wang)壓力(li)降(jiang)是處于(yu)一(yi)個可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般(ban)來說(shuo)，計算線(xian)路(lu)的壓降(jiang)并不復雜(za)，可按以下步驟(zou)：

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(ya)(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導體(ti)電(dian)阻率(銅(tong)芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱(cheng)截(jie)面

3.計算線路壓(ya)降(jiang)(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路(lu)(lu)壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路(lu)(lu)電流；L-線(xian)(xian)路(lu)(lu)長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇導線的(de)原(yuan)則：

近距離(li)按(an)發熱(re)條(tiao)件限(xian)制(zhi)導線截面(安全(quan)載(zai)流量)；

遠距離在安(an)全載流量的基礎(chu)上，按電壓(ya)損失條件選(xuan)擇導線截面(mian)，要保證負荷點的工(gong)作電壓(ya)在合格范圍；

大負荷按經濟電流密(mi)度(du)選擇。

為保證導線長時(shi)間(jian)連續運行，所允許(xu)的(de)電(dian)流密度稱安全載流量(liang)。一般規定(ding)是：銅(tong)線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流量(liang)還(huan)要根據導線的(de)芯線使用(yong)環境的(de)極限(xian)溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合(he)因(yin)素決定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距離(li)(li)短、截面積小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等(deng)(deng)，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能(neng)力強些(xie)，安全載流選上限；距離(li)(li)長(chang)、截面積大、散熱(re)不(bu)好(hao)、氣溫高、自然環境(jing)差(cha)等(deng)(deng)，導(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)電能(neng)力弱些(xie)，安全載流選下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面的電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下列條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

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

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線(xian)是否可行？

采(cai)用vv電纜25銅芯(xin)：

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

單線壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)(wei)20V，2相(xiang)為(wei)(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時(shi)間運(yun)行對(dui)電(dian)機有(you)影響，建議使用35銅(tong)芯或者50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降(jiang)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(mo)端(duan)為366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)(ya)器電壓(ya)(ya)段(duan)電壓(ya)(ya)為400V)

50kw負荷(he)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)載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用(yong)35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)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(ya)器，低(di)壓(ya)柜(ju)(ju)在距(ju)離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到低(di)壓(ya)柜(ju)(ju)電壓(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器(qi)額(e)定輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處(chu)允許電壓為380V時，線(xian)與線(xian)電壓降為20V，單根導(dao)線(xian)電壓降U＝10V，銅芯(xin)電線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線截(jie)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(dian)(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于(yu)380V的話，可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達配電柜(ju)的(de)電壓要求(qiu)不低于(yu)370V的(de)話，可用25平方銅電纜或(huo)35平方鋁(lv)電纜。

三相(xiang)交流(liu)線路(lu)電壓(ya)降計算方法：電流(liu)*每(mei)根導線阻(zu)抗(kang)*1.732

導線(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般(ban)低壓(ya)導線(xian)截(jie)面積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻，用導體電(dian)阻率(lv)*導線(xian)截(jie)面積(ji)*導線(xian)長度。在(zai)這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情況下連續長時間運行(xing)的設(she)備電纜規格選大一(yi)級。確保(bao)電壓(ya)波(bo)動的情況下，設(she)備穩定運行(xing)。