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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是“往(wang)下拉(la)”的意思。電(dian)(dian)力線路的電(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是因為導體(ti)(ti)存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因為此，不管(guan)導體(ti)(ti)采(cai)用(yong)哪(na)種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路一定的電(dian)(dian)壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降(jiang))不大于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時(shi)一般是不會對(dui)線路的電(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的。

例如380V的(de)線路，如果(guo)電壓降為(wei)19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很(hen)大(da)的(de)問(wen)題。當然我們是(shi)希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)力間(jian)本身(shen)是一(yi)種(zhong)電力損耗，雖然(ran)是不可避免，但我們(men)總希望(wang)壓(ya)力降是處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計算公式

一般來說，計算(suan)線路的壓降并不(bu)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：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)體電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(du)(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算公式(shi)：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再(zai)計(ji)算壓降，選擇導(dao)線的原則(ze)：

近距離按發熱條件限制導(dao)線截面(安全(quan)載流(liu)量(liang))；

遠距離在安全載流量(liang)的基礎上，按電壓損失(shi)條件選擇(ze)導線截面，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在合格范圍；

大負荷(he)按經濟(ji)電流密度選(xuan)擇。

為保證(zheng)導線長時間連續(xu)運行(xing)，所允許(xu)的(de)電流密度稱安全載流量(liang)。一般規定是(shi)：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量(liang)還要根據(ju)導線的(de)芯線使用環境(jing)的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜(zong)合因素決定。

一般情(qing)況(kuang)下，距離短、截面積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等，導線(xian)的導電(dian)能(neng)力強(qiang)些(xie)，安(an)全載(zai)(zai)流(liu)選上限；距離長(chang)、截面積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫高(gao)、自然環境差(cha)等，導線(xian)的導電(dian)能(neng)力弱些(xie)，安(an)全載(zai)(zai)流(liu)選下限；

如導電能力(li)，裸導線強于(yu)絕(jue)緣線，架空線強于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的(de)電纜(lan)強于(yu)敷設(she)在地面的(de)電纜(lan)等等。

電壓降根據(ju)下列(lie)條件計算：

環境(jing)溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列(lie)：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百分(fen)數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流(liu)或計(ji)算電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)(xian)路長度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相(xiang)(xiang)四(si)線(xian)(xian) K=√3 單(dan)相(xiang)(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否(fou)可行？

采(cai)用vv電纜(lan)25銅芯：

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

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

連續長時間運行(xing)對電機有影響，建議使用35銅(tong)芯或(huo)者(zhe)50鋁線(xian)。

25銅(tong)芯其壓(ya)降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)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(yong)25mm2的銅電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)(ya)柜在距離(li)變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需(xu)達(da)到(dao)390V，需(xu)多(duo)粗電(dian)纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處允(yun)許電(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截(jie)面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方(fang)銅電纜或50平(ping)方(fang)鋁電纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓(ya)要(yao)求不低于390V的話，可用70平(ping)方(fang)(fang)銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平(ping)方(fang)(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

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

導線的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一般低壓導線截(jie)(jie)面(mian)積線路(lu)只計算電阻(zu)(zu)，用導體電阻(zu)(zu)率*導線截(jie)(jie)面(mian)積*導線長度(du)。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積*230。

一般情況下(xia)連續長時間(jian)運行(xing)的(de)(de)設(she)備電纜規格選大(da)一級。確保電壓波動(dong)的(de)(de)情況下(xia)，設(she)備穩定運行(xing)。