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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意(yi)思。電力(li)線(xian)(xian)路(lu)(lu)的(de)電壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang)是因為導體存在電阻。正因為此，不(bu)管導體采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會造成(cheng)線(xian)(xian)路(lu)(lu)一定(ding)的(de)電壓(ya)(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang)(jiang))不(bu)大(da)于本身電壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是不(bu)會對線(xian)(xian)路(lu)(lu)的(de)電力(li)驅(qu)動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓降(jiang)為19V，也即電路電壓不(bu)低(di)于361V，就(jiu)不(bu)會(hui)有很(hen)大(da)的(de)問題。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)(li)間本身(shen)是一(yi)種電力(li)(li)損耗，雖(sui)然是不(bu)可避免(mian)，但我們總希望壓(ya)力(li)(li)降是處于一(yi)個可接受(shou)的范圍內。

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線路電壓(ya)降(jiang)的計算公式

一(yi)般來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以下步驟：

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(qi)中：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算(suan)壓降，選擇導線的原則：

近距離按(an)發熱條件限制(zhi)導線截面(安全載流量(liang))；

遠距(ju)離(li)在安(an)全載(zai)流量的基礎上(shang)，按電壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電壓在合格范圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟(ji)電流(liu)密度(du)選(xuan)擇。

為保證導線長時間連(lian)續運行，所允許的(de)電流(liu)密度稱安全載流(liu)量。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導線的(de)芯(xin)線使用環(huan)境的(de)極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下，距(ju)離(li)短、截(jie)面積小(xiao)、散熱好、氣溫低等(deng)，導線(xian)的導電能力強些，安(an)全載流(liu)選上限；距(ju)離(li)長、截(jie)面積大、散熱不好、氣溫高、自然環境(jing)差等(deng)，導線(xian)的導電能力弱些，安(an)全載流(liu)選下限；

如導電能(neng)力，裸導線(xian)強于(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下(xia)的電纜強于(yu)敷設在(zai)地(di)面的電纜等等。

電壓(ya)降根據下列條件計算：

環(huan)境溫(wen)度40℃；導線(xian)溫(wen)度70~90℃；電纜排列：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，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單(dan)相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行(xing)？

采用vv電纜25銅芯：

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

單線壓降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓器(qi)低壓端電(dian)壓為(wei)400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為U=0.25*100=25，末端為350V

連續(xu)長(chang)時(shi)間(jian)運行對(dui)電機有影(ying)響，建(jian)議使用(yong)35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可(ke)以正常(chang)使用(變壓器電壓段(duan)電壓為(wei)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

按安全載流量可采用25mm2的(de)銅電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器到(dao)(dao)低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)(ya)(ya)需(xu)達到(dao)(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允(yun)許電壓(ya)(ya)為(wei)380V時(shi)，線與線電壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)20V，單根導線電壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅(tong)芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線截(jie)面(mian)：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，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求不低于380V的(de)話，可(ke)用35平(ping)方銅(tong)電纜(lan)或(huo)50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到(dao)達配電(dian)(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電(dian)(dian)(dian)纜(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求不低于370V的(de)話(hua)，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相交流(liu)線路電(dian)壓降(jiang)計算方法：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)阻(zu)(zu)。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)(dao)線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情況(kuang)(kuang)下(xia)連續(xu)長時間(jian)運行(xing)的(de)設(she)(she)備電纜規格選大(da)一級。確保(bao)電壓波(bo)動的(de)情況(kuang)(kuang)下(xia)，設(she)(she)備穩定運行(xing)。