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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電壓降，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)(de)意(yi)思。電力線(xian)(xian)路的(de)(de)電壓降是因(yin)(yin)為(wei)導體存在電阻。正因(yin)(yin)為(wei)此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁(lv))都會造成線(xian)(xian)路一定的(de)(de)電壓損耗，而這種損耗(壓降)不(bu)大于本身電壓的(de)(de)5%時一般是不(bu)會對線(xian)(xian)路的(de)(de)電力驅動產生后果(guo)的(de)(de)。

例(li)如(ru)380V的線路(lu)(lu)，如(ru)果電壓(ya)(ya)降為19V，也即電路(lu)(lu)電壓(ya)(ya)不低于361V，就不會有很大的問題。當然(ran)我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是一種電力損耗，雖然(ran)是不可(ke)避(bi)免，但我們總希望壓力降是處于一個可(ke)接受的范(fan)圍內(nei)。

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線路(lu)電壓降的(de)計算公(gong)式(shi)

一般來說，計算線路的壓降并不復(fu)雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦)；U-電(dian)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(qi)中：ρ-導體電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標(biao)稱截(jie)面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓降，選擇(ze)導(dao)線的原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離在安(an)全(quan)載流量的基(ji)礎上(shang)，按電(dian)壓損失條件選擇導線截(jie)面，要保證負(fu)荷點的工作電(dian)壓在合(he)格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度選(xuan)擇。

為(wei)保證導(dao)線長時間連續運行，所允許(xu)的(de)(de)電流密度稱安(an)全載流量(liang)。一(yi)般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流量(liang)還(huan)要根據(ju)導(dao)線的(de)(de)芯線使用環境的(de)(de)極(ji)限(xian)溫度、冷卻條件、敷設條件等(deng)綜合(he)因素決定。

一般情況下(xia)，距離短、截面(mian)積(ji)小、散熱好、氣(qi)溫低(di)等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力強(qiang)些(xie)，安(an)全載流選上(shang)限(xian)(xian)；距離長、截面(mian)積(ji)大、散熱不好、氣(qi)溫高、自(zi)然(ran)環境(jing)差(cha)等(deng)，導(dao)線的(de)導(dao)電能力弱些(xie)，安(an)全載流選下(xia)限(xian)(xian)；

如導電(dian)能力，裸導線強于(yu)(yu)絕緣線，架空線強于(yu)(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜(lan)強于(yu)(yu)敷設在地(di)面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下(xia)列條件計算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜(lan)排列：單(dan)芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時(shi)允(yun)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1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

去線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降(jiang)為U=0.2*100=20

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

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運行對電(dian)機有影響(xiang)，建議(yi)使用35銅芯或者50鋁線。

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，末端為366V

可以正常(chang)使用(變壓器(qi)電壓段電壓為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按安全載流量可采用25mm2的(de)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅(tong)電(dian)纜，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)(qi)，低(di)壓(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)器(qi)(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)(qi)到低(di)壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達(da)到390V，需多粗電纜？

55KVA變(bian)壓(ya)器額(e)定輸出(chu)電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻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(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最(zui)大工作電(dian)(dian)流約80A，輸出電(dian)(dian)壓(ya)400V。

如果到(dao)達配電柜的電壓要求不低于380V的話(hua)，可用35平方(fang)銅電纜(lan)或50平方(fang)鋁電纜(lan)。

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

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求(qiu)不(bu)低于370V的話，可用25平方銅電(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交(jiao)流(liu)線(xian)路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流(liu)*每根(gen)導(dao)線(xian)阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻抗分為容(rong)抗、感(gan)抗和電(dian)阻。一般(ban)低壓導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)(ji)線(xian)路只(zhi)計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)截(jie)面積(ji)(ji)(ji)*導(dao)線(xian)長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)(ji)(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況(kuang)下(xia)連續長時間運(yun)行的設備電(dian)纜規格選大一(yi)級。確保(bao)電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況(kuang)下(xia)，設備穩定運(yun)行。