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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的(de)(de)意(yi)思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為導體存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因為此，不管導體采用哪(na)種材料(銅/鋁)都會造成線路(lu)一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓(ya)降(jiang))不大于(yu)本身(shen)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)不會對線路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)(de)。

例如380V的線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有(you)很大的問(wen)題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間(jian)本身是(shi)一種電力(li)(li)損耗，雖然是(shi)不可避免，但我們(men)總(zong)希望壓力(li)(li)降(jiang)是(shi)處于一個可接受(shou)的范(fan)圍內。

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線路電壓降的計算(suan)公式

一般來(lai)說，計算線路的壓(ya)降并不復雜(za)，可按以下步驟：

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(xin)電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 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(ze)導線(xian)的原則：

近距離按發熱條件限(xian)制導線截面(mian)(安全載流量)；

遠距(ju)離在安全載流量的基礎(chu)上，按電(dian)壓(ya)損失條件選(xuan)擇(ze)導線(xian)截面，要保(bao)證負荷點的工作電(dian)壓(ya)在合格范圍；

大負荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)(xian)長時間連續(xu)運行，所允許的電流(liu)(liu)密度(du)稱安全載流(liu)(liu)量。一(yi)般規定(ding)是：銅線(xian)(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)(liu)量還要根據導線(xian)(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)(xian)使用環境(jing)的極(ji)限溫度(du)、冷卻條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等綜(zong)合因素決定(ding)。

一般情況下(xia)，距(ju)離(li)(li)短、截面(mian)積小、散熱好、氣溫低等，導線(xian)的(de)導電能力強些，安全載流選上限(xian)(xian)；距(ju)離(li)(li)長、截面(mian)積大、散熱不好、氣溫高、自然環境(jing)差等，導線(xian)的(de)導電能力弱些，安全載流選下(xia)限(xian)(xian)；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)(di)下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在(zai)地(di)(di)面(mian)的電(dian)纜(lan)等等。

電(dian)壓(ya)降根據下列條件計算：

環(huan)境溫度(du)40℃；導線溫度(du)70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)(liu)或計算電(dian)流(liu)(liu)(A)；L-線(xian)路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四(si)線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線是否可(ke)行(xing)？

采用(yong)vv電纜25銅芯：

去(qu)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(xiang)為(wei)40V，變(bian)壓器低壓端電壓為(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(dui)電機有影響，建議(yi)使用35銅芯或(huo)者50鋁線。

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(ke)以正常(chang)使(shi)用(yong)(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為400V)

50kw負荷額定電(dian)流(liu)

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

按安全載流量可采用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(guo)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)壓器(qi)，低壓柜在距離變(bian)壓器(qi)200米(mi)處。問變(bian)壓器(qi)到低壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定(ding)輸出(chu)電流(liu)(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處(chu)允許(xu)電(dian)壓為(wei)380V時(shi)，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為(wei)20V，單根導(dao)線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單(dan)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(da)工作電流約80A，輸(shu)出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要(yao)求不(bu)低于380V的話，可用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁(lv)電纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低(di)于(yu)390V的話(hua)，可用70平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。

如果到(dao)達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要(yao)求不(bu)低于370V的話(hua)，可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或35平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

三(san)相交(jiao)流線(xian)路電壓降計算方(fang)法：電流*每根(gen)導線(xian)阻抗*1.732

導線的阻(zu)抗分為容(rong)抗、感(gan)抗和電阻(zu)。一般低壓(ya)導線截面(mian)積(ji)(ji)線路只(zhi)計算電阻(zu)，用導體電阻(zu)率(lv)*導線截面(mian)積(ji)(ji)*導線長度。在這里，銅是0.0175*截面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般情(qing)況(kuang)下連(lian)續長時間運(yun)(yun)行(xing)的設備電(dian)纜規(gui)格選大一級。確保電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況(kuang)下，設備穩定運(yun)(yun)行(xing)。