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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為導體(ti)存在電(dian)(dian)阻。正因(yin)為此，不管導體(ti)采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都(dou)會造(zao)成線(xian)路一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)(ya)(ya)降(jiang))不大于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)5%時一般是(shi)不會對線(xian)路的(de)電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的(de)(de)線路(lu)，如(ru)果電壓(ya)降為(wei)19V，也即電路(lu)電壓(ya)不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會有很大(da)的(de)(de)問題。當然我們(men)是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力(li)間本身是一種電力(li)損耗，雖(sui)然是不可避免，但我們(men)總希望壓(ya)力(li)降(jiang)是處(chu)于(yu)一個(ge)可接受的(de)范圍內。

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線路(lu)電(dian)壓降的計算公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜，可按以(yi)下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱(cheng)截面

3.計算線路壓降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算(suan)公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電(dian)流；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)(xuan)取(qu)導線再計算壓降，選(xuan)(xuan)擇導線的原則：

近(jin)距離按發熱條件限制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距離在安全載流(liu)量的基(ji)礎上(shang)，按電壓(ya)損失條件(jian)選擇導線截面，要保證負荷點(dian)的工作電壓(ya)在合(he)格范(fan)圍；

大(da)負荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為(wei)保證導(dao)線長(chang)時(shi)間(jian)連續運(yun)行，所允許的電流密度稱安全(quan)載流量。一般規定是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安全(quan)載流量還要根據(ju)導(dao)線的芯線使(shi)用環境(jing)的極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因(yin)素決定。

一般情況下(xia)，距離(li)(li)短、截(jie)面積小、散(san)熱好、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導線(xian)的導電能(neng)(neng)力(li)(li)強些(xie)，安全載(zai)流(liu)選上限；距離(li)(li)長(chang)、截(jie)面積大、散(san)熱不好、氣(qi)溫(wen)高、自然(ran)環境差(cha)等(deng)，導線(xian)的導電能(neng)(neng)力(li)(li)弱些(xie)，安全載(zai)流(liu)選下(xia)限；

如導電(dian)(dian)(dian)能力，裸導線強于絕緣線，架(jia)空線強于電(dian)(dian)(dian)纜，埋于地(di)下的(de)電(dian)(dian)(dian)纜強于敷設在地(di)面(mian)的(de)電(dian)(dian)(dian)纜等等。

電壓降根據下列條(tiao)件計(ji)算：

環(huan)境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許(xu)降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線(xian)(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內(nei)電壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian)(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

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)器低壓(ya)端(duan)電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對電(dian)機有影響，建(jian)議使用35銅芯(xin)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(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可(ke)以正常使(shi)用(變(bian)壓器(qi)電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定電流(liu)

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

按安全(quan)載(zai)流量可采用25mm2的銅(tong)電纜(lan)算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

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

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)器，低壓(ya)柜(ju)在(zai)距離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜(ju)電壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓為(wei)(wei)380V時，線與線電(dian)壓降為(wei)(wei)20V，單根導線電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線阻率(lv)ρ＝0.0172，

單根線(xian)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(de)變壓(ya)(ya)器，最(zui)大(da)工作電流約80A，輸出電壓(ya)(ya)400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于380V的話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話，可用70平方銅電纜(lan)(lan)或95平方鋁電纜(lan)(lan)。

如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平(ping)方銅電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

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

導(dao)線的(de)阻抗分(fen)為容抗、感抗和(he)電(dian)阻。一般低(di)壓導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)線路只計算電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線長度。在這里，銅(tong)是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下連(lian)續長時間運(yun)(yun)行的(de)(de)設備電纜規格(ge)選大一(yi)級。確保電壓波動(dong)的(de)(de)情況下，設備穩定運(yun)(yun)行。