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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往(wang)下(xia)拉”的意思。電(dian)力線(xian)路(lu)的電(dian)壓降是因(yin)為導(dao)體存在電(dian)阻。正(zheng)因(yin)為此，不(bu)管(guan)導(dao)體采用哪種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)路(lu)一(yi)定的電(dian)壓損耗(hao)(hao)，而這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(hao)(壓降)不(bu)大于本(ben)身電(dian)壓的5%時一(yi)般是不(bu)會(hui)對(dui)線(xian)路(lu)的電(dian)力驅動產生后(hou)果的。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降(jiang)為19V，也即電路電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有(you)很大的(de)問(wen)題。當(dang)然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力間本身是(shi)一種電力損耗(hao)，雖然是(shi)不(bu)可避免，但我(wo)們總希望壓(ya)力降是(shi)處于一個可接受的范圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計(ji)算公(gong)式

一般來(lai)說，計(ji)算線路的壓(ya)降并不復雜，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻(zu)率(銅芯電纜(lan)(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)(lan)的(de)標稱截面

3.計(ji)算(suan)線路(lu)壓降(最簡(jian)單實用(yong))：

 ΔU=I×R 

線路(lu)(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線路(lu)(lu)電流；L-線路(lu)(lu)長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線再計算壓降，選擇導(dao)線的原則：

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

遠(yuan)距離在安(an)全載流(liu)量的基(ji)礎上，按(an)電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作電(dian)壓在合(he)格范圍；

大負荷按(an)經濟電流密(mi)度選擇。

為保(bao)證導線(xian)長時間連續運行，所允許(xu)的電(dian)流(liu)密度稱安(an)全載流(liu)量。一般規定是(shi)：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要(yao)根據導線(xian)的芯線(xian)使用環(huan)境的極限溫度、冷卻(que)條件(jian)(jian)、敷(fu)設條件(jian)(jian)等綜合因素決定。

一般情(qing)況下，距(ju)離短、截面積(ji)小、散熱好、氣(qi)溫低等，導線(xian)的(de)導電能(neng)力強些(xie)，安全載流選上限；距(ju)離長、截面積(ji)大(da)、散熱不好、氣(qi)溫高、自(zi)然(ran)環(huan)境差等，導線(xian)的(de)導電能(neng)力弱些(xie)，安全載流選下限；

如導電能力，裸導線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等等。

電(dian)壓降根(gen)據下列(lie)條件(jian)計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)(dian)流或計(ji)算(suan)電(dian)(dian)流(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相(xiang)時允許(xu)電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)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(xian)是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅芯：

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

單(dan)線(xian)壓降(jiang)為(wei)(wei)20V，2相為(wei)(wei)40V，變壓器低壓端電壓為(wei)(wei)400V

400-40=360V

鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

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

25銅(tong)芯其壓降(jiang)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(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負(fu)荷(he)額定(ding)電流

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

按安(an)全載流量可(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(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)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2：55變(bian)壓(ya)器(qi)，低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸(shu)出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)(dian)壓(ya)為380V時，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降為20V，單(dan)根導線(xian)電(dian)(dian)壓(ya)降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)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(ya)器，最大工作電(dian)流(liu)約80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如果(guo)到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于380V的(de)話(hua)，可用(yong)35平方(fang)銅電(dian)纜或50平方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜或95平(ping)方鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)370V的(de)話(hua)，可(ke)用25平方(fang)銅(tong)電(dian)纜或(huo)35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三相交流線路電壓降計算(suan)方法：電流*每根導(dao)線阻抗(kang)*1.732

導(dao)線的阻抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)積(ji)線路只計算電阻，用導(dao)體電阻率(lv)*導(dao)線截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線長(chang)度。在這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)*230。

一般情況下(xia)連(lian)續長時間運行(xing)的(de)設備(bei)(bei)電(dian)纜規格選(xuan)大一級(ji)。確保電(dian)壓波動的(de)情況下(xia)，設備(bei)(bei)穩定運行(xing)。