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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)線路的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是因為(wei)(wei)導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)。正因為(wei)(wei)此，不(bu)(bu)管導(dao)體采用哪(na)種(zhong)材料(銅(tong)/鋁(lv))都(dou)會造成線路一定的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗(hao)，而這種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)降(jiang))不(bu)(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時(shi)一般是不(bu)(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即(ji)電路電壓不低于361V，就不會(hui)有很大的問題。當(dang)然我(wo)們是(shi)希望(wang)這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然是不(bu)可(ke)避(bi)免，但我們總希望壓力(li)降(jiang)是處于一(yi)個可(ke)接受的范(fan)圍內。

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線路(lu)電(dian)壓降的(de)計算公式

一般來(lai)說(shuo)，計(ji)算線(xian)路的壓降并不(bu)復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱截(jie)面

3.計算線(xian)路壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導線再計算壓(ya)降，選擇導線的原則：

近距離(li)按發(fa)熱條(tiao)件限制導線截面(安(an)全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全載流(liu)量的基礎上，按電壓損失條件選擇(ze)導線截(jie)面，要保證(zheng)負荷點(dian)的工作電壓在(zai)合格范圍(wei)；

大負(fu)荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導線(xian)長時間連續運(yun)行，所允(yun)許的電流(liu)密(mi)度(du)稱(cheng)安(an)(an)全載流(liu)量。一般規定(ding)是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)(an)全載流(liu)量還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用環境的極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素決定(ding)。

一般情(qing)況下(xia)，距(ju)離(li)短、截面積(ji)小、散熱好、氣溫(wen)低等，導(dao)線的導(dao)電能力(li)強些(xie)，安全載流選(xuan)(xuan)上限(xian)；距(ju)離(li)長、截面積(ji)大、散熱不好、氣溫(wen)高、自然(ran)環境差等，導(dao)線的導(dao)電能力(li)弱些(xie)，安全載流選(xuan)(xuan)下(xia)限(xian)；

如導電(dian)能力(li)，裸導線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)絕緣線(xian)，架(jia)空線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)地下的電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)敷設(she)在地面(mian)的電(dian)纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據(ju)下列條件計算：

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

其(qi)中：Vd-電(dian)壓(ya)降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)四(si)線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可行？

采用(yong)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(xian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V，2相(xiang)為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間運行對電機有影響(xiang)，建議使用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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正(zheng)常使(shi)用(yong)(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載(zai)流量可采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失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(dian)壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需達到390V，需多粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸出(chu)電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許電壓為380V時，線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電壓降為20V，單根導(dao)線(xian)(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)根導線(xian)截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓器，最大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果(guo)到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不(bu)低(di)于(yu)380V的話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)纜。

如(ru)果到達配(pei)電(dian)(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的話，可用(yong)70平(ping)方銅電(dian)(dian)(dian)纜或(huo)95平(ping)方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)纜或35平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流(liu)線路電壓降計算方法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線的阻(zu)抗(kang)(kang)分(fen)為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線截面積(ji)(ji)線路(lu)只計算電阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體(ti)電阻(zu)率(lv)*導(dao)(dao)(dao)線截面積(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線長度(du)。在這里，銅是(shi)0.0175*截面積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面積(ji)(ji)*230。

一(yi)般情況(kuang)下連續長時間運行(xing)的設(she)備電纜規格(ge)選大一(yi)級。確保電壓波動(dong)的情況(kuang)下，設(she)備穩定運行(xing)。