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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的意思(si)。電(dian)力線路的電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導(dao)體存在電(dian)阻。正因為此，不(bu)管導(dao)體采用(yong)哪種材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的電(dian)壓(ya)損(sun)(sun)耗，而這種損(sun)(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本(ben)身電(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)不(bu)會對線路的電(dian)力驅動產生(sheng)后果的。

例如(ru)380V的線路(lu)，如(ru)果(guo)電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大(da)的問題。當然(ran)我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種電力損耗(hao)，雖然是(shi)不可避免，但我們總希望壓力降(jiang)是(shi)處于(yu)一個(ge)可接受的范圍內。

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線路電壓降的計算公(gong)式

一般來(lai)說，計算線路的(de)壓降(jiang)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 

其中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電阻(zu)率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標稱(cheng)截(jie)面(mian)

3.計(ji)算(suan)線路(lu)壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流；L-線(xian)路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線(xian)再計算壓(ya)降(jiang)，選(xuan)擇導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限制導線(xian)截面(安(an)全載(zai)流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的(de)基(ji)礎上，按電壓損(sun)失條件選擇(ze)導線(xian)截(jie)面，要保證負荷點的(de)工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟電流密度選(xuan)擇。

為保證導(dao)線(xian)長(chang)時間連續運行，所允許的電流密度稱安全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅線(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還要(yao)根據(ju)導(dao)線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極限溫(wen)度、冷卻(que)條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因素決定。

一般情況下，距離(li)短(duan)、截(jie)面積(ji)小、散熱好(hao)、氣溫低(di)等(deng)，導線(xian)(xian)的(de)導電(dian)能力強些，安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)上限(xian)；距離(li)長、截(jie)面積(ji)大、散熱不好(hao)、氣溫高、自然環境差(cha)等(deng)，導線(xian)(xian)的(de)導電(dian)能力弱些，安(an)全(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電能力(li)，裸導(dao)線強于(yu)絕(jue)緣線，架空線強于(yu)電纜，埋于(yu)地(di)下的電纜強于(yu)敷設在地(di)面(mian)的電纜等等。

電壓降(jiang)根據下(xia)列條件計(ji)算：

環(huan)境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯(xin)，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅(tong)芯(xin)：

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

單線壓(ya)(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為(wei)U=0.25*100=25，末端為(wei)350V

連續長時間運行對電機有(you)影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁(lv)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(mo)端為366V

可以正常使用(變壓(ya)器(qi)電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電(dian)流(liu)

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

按安(an)全載(zai)流量可采用25mm2的銅電(dian)纜(lan)算(suan)電(dian)壓損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)(qi)，低壓柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓器(qi)(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)(qi)到(dao)(dao)低壓柜(ju)電(dian)壓需達到(dao)(dao)390V，需多(duo)粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)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(xin)電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線(xian)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)

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器，最大工作電流(liu)約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如果到(dao)達配電柜的(de)電壓要(yao)求不(bu)低于380V的(de)話(hua)，可用35平(ping)方(fang)(fang)銅電纜(lan)或(huo)50平(ping)方(fang)(fang)鋁電纜(lan)。

如果(guo)到達配電柜的電壓要求不低于390V的話(hua)，可用70平方(fang)銅電纜(lan)或(huo)95平方(fang)鋁電纜(lan)。

如果(guo)到達配電柜的電壓(ya)要求不低(di)于370V的話，可用25平方銅電纜(lan)或(huo)35平方鋁電纜(lan)。

三相交流(liu)線路電壓(ya)降計算方(fang)法：電流(liu)*每(mei)根導線阻抗*1.732

導線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)。一般低壓導線(xian)截面積(ji)線(xian)路只計(ji)算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率*導線(xian)截面積(ji)*導線(xian)長度。在這里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般情(qing)況下連續(xu)長(chang)時(shi)間運(yun)行(xing)的(de)設備電纜規格選(xuan)大(da)一級。確保電壓波動(dong)的(de)情(qing)況下，設備穩定運(yun)行(xing)。