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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的意思。電力線(xian)路的電壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)是(shi)(shi)因為導體存在電阻(zu)。正因為此，不(bu)管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路一(yi)定(ding)的電壓(ya)(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)(ya)降(jiang))不(bu)大于(yu)本身電壓(ya)(ya)(ya)的5%時一(yi)般是(shi)(shi)不(bu)會(hui)對線(xian)路的電力驅(qu)動(dong)產生后果的。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電(dian)壓降(jiang)為19V，也即電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會有(you)很大的(de)問題。當然我們是希(xi)望(wang)這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一(yi)種電力損耗，雖然(ran)是不可避免，但(dan)我們總(zong)希(xi)望壓力降是處于一(yi)個(ge)可接受的范圍內。

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線路電壓降的(de)計算(suan)公式

一般來說，計算線路(lu)的壓降并不復雜(za)，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦(wa))；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(dao)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長(chang)度(米)；S-電纜的(de)標稱截面(mian)

3.計算線路壓降(最簡(jian)單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再(zai)計算壓降(jiang)，選擇(ze)導線的原則(ze)：

近距(ju)離按發(fa)熱(re)條件(jian)限(xian)制導線截(jie)面(安全載流(liu)量(liang))；

遠距離在安(an)全載流量的基礎上，按電(dian)壓損(sun)失條件選擇導線(xian)截面，要保證(zheng)負(fu)荷點的工作電(dian)壓在合格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流(liu)密度(du)選(xuan)擇。

為保證(zheng)導(dao)線(xian)(xian)長時(shi)間(jian)連續運行，所允許(xu)的電流(liu)密度稱(cheng)安(an)(an)全載流(liu)量。一般規定是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)(an)全載流(liu)量還要根據導(dao)線(xian)(xian)的芯(xin)線(xian)(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條件、敷(fu)設條件等綜合因(yin)素決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面(mian)積(ji)小、散(san)熱好(hao)(hao)、氣溫(wen)低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)強(qiang)些(xie)，安(an)全載流(liu)選(xuan)上限；距離長(chang)、截(jie)面(mian)積(ji)大、散(san)熱不好(hao)(hao)、氣溫(wen)高、自然環境(jing)差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)弱些(xie)，安(an)全載流(liu)選(xuan)下限；

如導電能力，裸導線(xian)強于絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強于電纜(lan)(lan)，埋(mai)于地下(xia)的(de)電纜(lan)(lan)強于敷設在地面的(de)電纜(lan)(lan)等等。

電壓降根據(ju)下列(lie)條(tiao)件計算：

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

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流或計(ji)算電流(A)；L-線(xian)路(lu)長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單(dan)相時允(yun)許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可(ke)行？

采用vv電(dian)纜25銅芯：

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

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

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降(jiang)為(wei)U=0.25*100=25，末(mo)端(duan)為(wei)350V

連續長(chang)時間運(yun)行對電(dian)機(ji)有影響，建(jian)議使用35銅芯或者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

可以正(zheng)常(chang)使用(變壓器電壓段電壓為(wei)400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安(an)全(quan)載流量可采用25mm2的(de)銅電纜算(suan)電壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用35mm2的銅(tong)電(dian)纜，算電(dian)壓損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在距(ju)離(li)變壓(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜(ju)電(dian)壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出電流(liu)(端(duan)電壓(ya)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)壓為(wei)380V時(shi)，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓降為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)線(xian)(xian)(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(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器(qi)，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜(ju)的(de)電壓要求(qiu)不低于380V的(de)話(hua)，可用35平(ping)(ping)方銅電纜或50平(ping)(ping)方鋁電纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于390V的(de)話，可用(yong)70平(ping)(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜(lan)或(huo)95平(ping)(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果(guo)到達(da)配電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低于370V的話(hua)，可用(yong)25平方銅電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相交(jiao)流線(xian)路電壓(ya)降計(ji)算(suan)方法：電流*每(mei)根導(dao)線(xian)阻(zu)抗*1.732

導線(xian)(xian)的阻(zu)抗分為容(rong)抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一(yi)般低壓導線(xian)(xian)截(jie)面(mian)(mian)積線(xian)(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用導體電(dian)阻(zu)率*導線(xian)(xian)截(jie)面(mian)(mian)積*導線(xian)(xian)長(chang)度(du)。在(zai)這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積*230，鋁是 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積*230。

一般情況下連(lian)續長時(shi)間(jian)運行(xing)的設備電纜(lan)規格(ge)選(xuan)大一級。確保電壓(ya)波動的情況下，設備穩(wen)定運行(xing)。