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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)(de)意思(si)。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)壓降是(shi)因為導體存(cun)在電(dian)(dian)阻(zu)。正因為此，不管(guan)導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這(zhe)種損耗(hao)(壓降)不大于本(ben)身電(dian)(dian)壓的(de)(de)5%時一般是(shi)不會對線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)驅動(dong)產生后果的(de)(de)。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有(you)很大(da)的問題(ti)。當然我們是(shi)希望這(zhe)種壓力降越小越好。因(yin)為壓力(li)間本身是(shi)(shi)一(yi)種電力(li)損(sun)耗，雖然是(shi)(shi)不可(ke)避免，但我們總希望壓力(li)降是(shi)(shi)處于一(yi)個(ge)可(ke)接受的(de)范圍內(nei)。

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線路電壓降的計算公式

一般來(lai)說，計(ji)算線(xian)路的壓降并不復(fu)雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導(dao)(dao)體電(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)(dao)體ρ=0.0283)；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)(米)；S-電(dian)纜的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計(ji)算(suan)壓降，選(xuan)擇(ze)導線的(de)原則：

近距(ju)離按發熱條(tiao)件限制導線截(jie)面(安全載流(liu)量)；

遠距離在安全(quan)載流量(liang)的基礎上，按電壓損失條(tiao)件選擇導線截面，要(yao)保(bao)證負荷點的工作電壓在合格范圍；

大負荷按經濟電流密度(du)選擇。

為保證(zheng)導線(xian)長(chang)時間連續(xu)運行，所允許的電流密度稱安(an)全載流量。一般規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流量還(huan)要根據導線(xian)的芯(xin)線(xian)使用環境的極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合因素決定。

一般情況下，距離短(duan)、截面積(ji)小、散熱好、氣(qi)溫(wen)(wen)低等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)強些，安全載(zai)(zai)流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積(ji)大、散熱不好、氣(qi)溫(wen)(wen)高、自然環境差等，導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)弱些，安全載(zai)(zai)流(liu)選下限(xian)；

如導(dao)電(dian)(dian)(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)于絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電(dian)(dian)(dian)纜，埋于地(di)下的電(dian)(dian)(dian)纜強(qiang)于敷設在(zai)地(di)面的電(dian)(dian)(dian)纜等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

電壓降根據下列條件計算(suan)：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允(yun)許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單(dan)相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電(dian)纜(lan)25銅芯：

去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為(wei)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

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

連(lian)續長時間運行對(dui)電機有影響，建(jian)議(yi)使(shi)用35銅(tong)芯或者50鋁線(xian)。

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

可以正常(chang)使用(變壓器電(dian)壓段(duan)電(dian)壓為400V)

50kw負(fu)荷(he)額定電(dian)流

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

按(an)安全(quan)載(zai)流量可采用25mm2的(de)銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電(dian)(dian)纜，算電(dian)(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題(ti)2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需達到390V，需多(duo)粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額定輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)(dian)壓為380V時，線與(yu)線電(dian)(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線電(dian)(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線阻率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(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不(bu)低于380V的話(hua)，可(ke)用35平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方(fang)(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)(fang)鋁電(dian)纜。

如(ru)果(guo)到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓(ya)要求(qiu)不低于370V的(de)話，可用(yong)25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三相(xiang)交流線路電壓降(jiang)計算方法：電流*每根導線阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分(fen)為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一(yi)般低(di)壓(ya)導(dao)線(xian)截面(mian)積線(xian)路只計算電(dian)阻(zu)，用(yong)導(dao)體電(dian)阻(zu)率*導(dao)線(xian)截面(mian)積*導(dao)線(xian)長度。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)積*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積*230。

一般情況(kuang)下(xia)連(lian)續長時間運行的(de)(de)設(she)備電纜規格選大一級。確保(bao)電壓波動(dong)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，設(she)備穩(wen)定運行。