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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往下拉”的意思。電(dian)力線路的電(dian)壓降是因為(wei)導體(ti)存在電(dian)阻。正因為(wei)此，不管導體(ti)采用哪種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路一(yi)定(ding)的電(dian)壓損耗，而這(zhe)種(zhong)損耗(壓降)不大于本身電(dian)壓的5%時一(yi)般是不會對線路的電(dian)力驅(qu)動產生后(hou)果(guo)的。

例如380V的(de)(de)線路，如果電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降為19V，也(ye)即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓(ya)(ya)不低于361V，就不會有很大的(de)(de)問題。當然我(wo)們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本身是一種(zhong)電力損耗，雖然是不可避免，但我們總(zong)希望壓力降(jiang)是處于一個(ge)可接受的(de)范圍內(nei)。

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線(xian)路電壓降的(de)計(ji)算公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜(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-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜的標稱截(jie)面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計(ji)算公式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇導線的原則：

近距離按發熱條件(jian)限制導(dao)線截面(mian)(安(an)全載流(liu)量)；

遠距離在安全載流量的(de)基礎上，按電壓損失條(tiao)件選擇導線截面(mian)，要保(bao)證負荷點的(de)工作電壓在合格范(fan)圍；

大(da)負(fu)荷(he)按經(jing)濟電流密度選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間連(lian)續(xu)運行，所允許的(de)電(dian)流(liu)(liu)密度稱安全(quan)載(zai)(zai)流(liu)(liu)量(liang)。一般規(gui)定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載(zai)(zai)流(liu)(liu)量(liang)還要根據導(dao)線(xian)的(de)芯(xin)線(xian)使(shi)用環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設條(tiao)件(jian)等綜合因素決定。

一般情況(kuang)下，距離短、截面積小(xiao)、散熱(re)(re)好、氣溫(wen)低等，導線的(de)導電能力(li)強些(xie)，安(an)全(quan)(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)上限(xian)；距離長、截面積大、散熱(re)(re)不(bu)好、氣溫(wen)高、自(zi)然環境差等，導線的(de)導電能力(li)弱些(xie)，安(an)全(quan)(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)下限(xian)；

如導電能力，裸(luo)導線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電纜(lan)(lan)，埋于(yu)地下(xia)的(de)電纜(lan)(lan)強于(yu)敷設在地面的(de)電纜(lan)(lan)等等。

電壓降(jiang)根據下列條件(jian)計算：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線(xian)溫度(du)70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或(huo)計算(suan)電流(A)；L-線路長(chang)度(du)(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(dian)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？

采用vv電纜25銅芯：

去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降為U=0.2*100=20

單(dan)線壓(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變(bian)壓(ya)(ya)器低(di)壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行對(dui)電機有影(ying)響，建議使用35銅芯或(huo)者50鋁線。

25銅(tong)芯(xin)其(qi)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(yong)(變(bian)壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電流(liu)

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的銅電纜(lan)算電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的(de)銅電纜(lan)，算(suan)電壓(ya)損失：

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)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)(ya)(ya)器200米處(chu)。問變壓(ya)(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)(ya)柜(ju)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電(dian)(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(liu)(端電(dian)壓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)壓為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)(xian)阻(zu)率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截(jie)面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓器，最大工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于380V的話(hua)，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于370V的話，可(ke)用25平(ping)方銅電纜(lan)或35平(ping)方鋁電纜(lan)。

三相交流線(xian)路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流*每(mei)根導線(xian)阻抗(kang)*1.732

導線的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一般低壓導線截(jie)面(mian)積線路只計(ji)算電(dian)(dian)阻(zu)，用(yong)導體電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)*導線截(jie)面(mian)積*導線長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。

一(yi)般情況下(xia)連續長時間運(yun)行的設備(bei)電纜規格(ge)選大(da)一(yi)級。確(que)保電壓波動的情況下(xia)，設備(bei)穩定運(yun)行。