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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是“往下拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路(lu)(lu)的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)降(jiang)是因為(wei)導體存在電(dian)阻(zu)。正(zheng)因為(wei)此，不(bu)管導體采(cai)用哪種材(cai)料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)路(lu)(lu)一定的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)損(sun)耗，而(er)這種損(sun)耗(壓(ya)(ya)降(jiang))不(bu)大于(yu)本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一般是不(bu)會(hui)對(dui)線(xian)路(lu)(lu)的(de)(de)電(dian)力(li)驅動產生后果的(de)(de)。

例如(ru)380V的(de)線路(lu)，如(ru)果電壓降(jiang)為19V，也即電路(lu)電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大(da)的(de)問題(ti)。當然(ran)我們是(shi)希(xi)望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)一種電(dian)力損耗，雖(sui)然是(shi)不(bu)可避免，但我(wo)們(men)總希望壓力降(jiang)是(shi)處于一個可接受(shou)的范圍內。

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線路電壓(ya)降的計算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降并(bing)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(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅(tong)芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標稱截面

3.計(ji)算線路壓降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選取導(dao)(dao)線再計算壓(ya)降，選擇(ze)導(dao)(dao)線的原則：

近距離(li)按發熱條件限制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠(yuan)距離在(zai)安全載流量的基(ji)礎上(shang)，按電壓(ya)損失條件選擇(ze)導線截(jie)面(mian)，要(yao)保證負荷點的工(gong)作電壓(ya)在(zai)合格范圍；

大負荷按經濟(ji)電流(liu)密度選擇。

為保證導(dao)線(xian)(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所允許的電流(liu)密度(du)稱安(an)全(quan)載流(liu)量。一般(ban)規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量還要(yao)根據導(dao)線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境(jing)的極限(xian)溫度(du)、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)等(deng)綜合因素(su)決定。

一般(ban)情況下，距(ju)離(li)短、截面積小、散(san)熱好、氣(qi)溫低等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力(li)強(qiang)些(xie)，安全載流選(xuan)上(shang)限；距(ju)離(li)長、截面積大(da)、散(san)熱不好、氣(qi)溫高(gao)、自(zi)然環(huan)境差(cha)等，導(dao)線的導(dao)電能(neng)力(li)弱些(xie)，安全載流選(xuan)下限；

如導(dao)電能力，裸導(dao)線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電纜，埋(mai)于地(di)下的電纜強于敷設在地(di)面(mian)的電纜等等。

電壓降根(gen)據下列(lie)條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端(duan)允許降壓降百(bai)分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A)；L-線路(lu)長度(du)(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：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電纜(lan)25銅芯：

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

單線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變(bian)壓器低壓端電(dian)壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行對電機(ji)有影響(xiang)，建議(yi)使(shi)用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其(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(變(bian)壓(ya)器(qi)電(dian)(dian)壓(ya)段電(dian)(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷額(e)定(ding)電流

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

按(an)安全載(zai)流量可(ke)采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的銅(tong)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2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達(da)到390V，需多粗(cu)電纜？

55KVA變壓(ya)(ya)器額定(ding)輸出電流(liu)(端電壓(ya)(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許(xu)電壓(ya)為380V時，線與線電壓(ya)降為20V，單根導線電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導(dao)線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)(ya)器(qi)，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出(chu)電(dian)壓(ya)(ya)400V。

如果到達(da)配電柜的電壓要求(qiu)不低于(yu)380V的話(hua)，可用35平(ping)方銅(tong)電纜(lan)或50平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平方(fang)銅(tong)電纜或95平方(fang)鋁電纜。

如果到達配(pei)電柜的電壓(ya)要求不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電纜或35平方(fang)鋁電纜。

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

導(dao)(dao)線的阻抗分為(wei)容抗、感抗和電(dian)阻。一般低壓導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積(ji)(ji)線路只計算電(dian)阻，用導(dao)(dao)體電(dian)阻率*導(dao)(dao)線截(jie)(jie)面積(ji)(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)(ji)*230。

一般情(qing)況下連續長時(shi)間運(yun)行(xing)(xing)的設(she)備(bei)電(dian)(dian)纜規格選(xuan)大(da)一級。確保電(dian)(dian)壓波動的情(qing)況下，設(she)備(bei)穩定運(yun)行(xing)(xing)。