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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓降(jiang)，“drop”是(shi)(shi)“往下(xia)拉”的(de)(de)意(yi)思。電力(li)線(xian)(xian)路的(de)(de)電壓降(jiang)是(shi)(shi)因為導體存在(zai)電阻(zu)。正因為此(ci)，不管導體采用(yong)哪種材(cai)料(銅/鋁)都會造(zao)成線(xian)(xian)路一(yi)定的(de)(de)電壓損耗，而(er)這(zhe)種損耗(壓降(jiang))不大于本身(shen)電壓的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不會對線(xian)(xian)路的(de)(de)電力(li)驅(qu)動產生后(hou)果的(de)(de)。

例如(ru)380V的線路，如(ru)果電(dian)壓降為(wei)19V，也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不(bu)低于(yu)361V，就不(bu)會有很大的問題。當然我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身是(shi)一種電力損耗，雖(sui)然是(shi)不可避免(mian)，但(dan)我們總希望(wang)壓力降是(shi)處于(yu)一個可接受的(de)范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來說(shuo)，計算線(xian)路的(de)壓(ya)降(jiang)并不復(fu)雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：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-導體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標稱截(jie)面(mian)

3.計算(suan)線(xian)路壓降(最簡單(dan)實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算(suan)公式：△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？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原(yuan)則：

近距(ju)離按發熱條件(jian)限制導線截面(安全(quan)載流量)；

遠距離在安全載流(liu)量的基礎上，按電(dian)壓損失條件(jian)選(xuan)擇導線截面，要保證(zheng)負(fu)荷點(dian)的工作電(dian)壓在合格范(fan)圍；

大負荷按經濟電流密度選擇(ze)。

為保證導(dao)線(xian)長時間連續運(yun)行(xing)，所(suo)允許(xu)的(de)電流密度稱安全載流量。一般(ban)規定是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全載流量還要(yao)根據導(dao)線(xian)的(de)芯線(xian)使用環境(jing)的(de)極限溫度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因(yin)素(su)決(jue)定。

一(yi)般情(qing)況下(xia)，距離(li)短(duan)、截面(mian)積(ji)(ji)小、散熱好(hao)、氣溫低等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力(li)強些，安(an)全(quan)載流選(xuan)上限；距離(li)長、截面(mian)積(ji)(ji)大、散熱不(bu)好(hao)、氣溫高、自然環境差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電(dian)能力(li)弱些，安(an)全(quan)載流選(xuan)下(xia)限；

如導電(dian)能力，裸導線(xian)(xian)強于(yu)(yu)絕(jue)緣線(xian)(xian)，架空線(xian)(xian)強于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地(di)下的(de)電(dian)纜強于(yu)(yu)敷設在(zai)地(di)面(mian)的(de)電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據(ju)下列條件計算：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯(xin)，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流(liu)(liu)或計算電(dian)流(liu)(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米(mi)，采(cai)用25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯(xin)：

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(ya)降(jiang)為20V，2相為40V，變壓(ya)器(qi)低(di)壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行(xing)對電機有影(ying)響(xiang)，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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(ya)器(qi)電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為(wei)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的銅電纜算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用(yong)35mm2的銅電纜，算(suan)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(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)200米(mi)處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗(cu)電纜？

55KVA變壓(ya)器額(e)定輸出電流(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(chu)允許電壓為380V時，線與線電壓降為20V，單根導線電壓降U＝10V，銅芯(xin)電線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流(liu)約80A，輸(shu)出電壓400V。

如(ru)果到(dao)達配電柜的電壓(ya)要(yao)求不低于380V的話，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到(dao)達(da)配電柜(ju)的電壓要求不低(di)于(yu)390V的話，可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于(yu)370V的話，可用25平(ping)(ping)方銅電(dian)纜(lan)或35平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

三相交流(liu)線(xian)路電壓降計(ji)算方法：電流(liu)*每根導線(xian)阻(zu)抗*1.732

導線(xian)的阻抗分(fen)為容抗、感(gan)抗和電(dian)阻。一(yi)般低壓(ya)導線(xian)截面積線(xian)路只計算電(dian)阻，用(yong)導體電(dian)阻率*導線(xian)截面積*導線(xian)長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面積*230，鋁是(shi) 0.029*截面積*230。

一(yi)般情況(kuang)下(xia)連續(xu)長時間運行的設(she)備電纜規格選(xuan)大一(yi)級。確保電壓波(bo)動的情況(kuang)下(xia)，設(she)備穩定(ding)運行。