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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)(de)(de)(de)意思。電力線路(lu)的(de)(de)(de)(de)電壓(ya)降是因為導體(ti)存在電阻。正因為此，不(bu)管(guan)導體(ti)采用哪種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會造成線路(lu)一定的(de)(de)(de)(de)電壓(ya)損(sun)耗(hao)，而這種(zhong)損(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)大于本(ben)身(shen)電壓(ya)的(de)(de)(de)(de)5%時(shi)一般(ban)是不(bu)會對線路(lu)的(de)(de)(de)(de)電力驅動產生后(hou)果的(de)(de)(de)(de)。

例如380V的線路，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也(ye)即電路電壓(ya)不低于361V，就不會有很(hen)大的問題(ti)。當(dang)然我們是希(xi)望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力(li)間本身(shen)是(shi)一(yi)種電力(li)損(sun)耗，雖然是(shi)不可避免，但我們總(zong)希望壓(ya)力(li)降(jiang)是(shi)處于(yu)一(yi)個可接(jie)受的范圍(wei)內。

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線路電壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算線路的(de)壓降并(bing)不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(lv)(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：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(lu)長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標(biao)稱截面

3.計算線路壓降(最(zui)簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

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

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)取導線再計(ji)算壓降，選(xuan)擇導線的(de)原則：

近距離按發熱(re)條(tiao)件限制導(dao)線(xian)截面(安全(quan)載流量)；

遠(yuan)距離(li)在安全載流(liu)量的基礎上，按電壓損失條(tiao)件(jian)選擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的工作(zuo)電壓在合格范圍；

大負(fu)荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)(xian)長時(shi)間連續(xu)運行，所(suo)允許的(de)(de)電流密度稱安(an)全載流量(liang)。一般規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流量(liang)還要(yao)根據(ju)導線(xian)(xian)的(de)(de)芯(xin)線(xian)(xian)使用環境的(de)(de)極限溫(wen)度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素(su)決定。

一般情況(kuang)下，距離(li)短、截面(mian)積小、散(san)(san)熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低(di)等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力強(qiang)些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)上限(xian)；距離(li)長、截面(mian)積大、散(san)(san)熱(re)不(bu)好、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自然(ran)環(huan)境差等(deng)，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力弱些，安全(quan)載流(liu)選(xuan)下限(xian)；

如(ru)導電(dian)能(neng)力(li)，裸導線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)絕(jue)緣線(xian)，架空線(xian)強(qiang)(qiang)于(yu)電(dian)纜(lan)(lan)，埋于(yu)地下的(de)電(dian)纜(lan)(lan)強(qiang)(qiang)于(yu)敷設在(zai)地面的(de)電(dian)纜(lan)(lan)等等。

電壓降根據(ju)下(xia)列條件(jian)計算：

環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)40℃；導線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜(lan)排(pai)列：單芯(xin)，S=2D；功率因(yin)數cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數≤5%。

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

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用25MM2線是否可行？

采用(yong)vv電(dian)纜25銅芯(xin)：

去(qu)線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

單(dan)線(xian)壓降為20V，2相為40V，變(bian)壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長時間運行對(dui)電機(ji)有影響，建(jian)議使用35銅芯或者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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可以正常(chang)使用(yong)(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)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(de)銅(tong)電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算電壓(ya)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，低(di)壓(ya)柜在距(ju)離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)柜電壓(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多(duo)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(chu)允許(xu)電(dian)壓為380V時(shi)，線與線電(dian)壓降為20V，單根(gen)導線電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)截(jie)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(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于380V的話，可(ke)用35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)390V的(de)話，可用70平(ping)方銅電(dian)纜(lan)(lan)或95平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果到達配電柜的電壓要求不低(di)于370V的話，可用25平方銅電纜或(huo)35平方鋁電纜。

三相交流線(xian)路電(dian)(dian)壓降計算方(fang)法：電(dian)(dian)流*每(mei)根導線(xian)阻(zu)抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電(dian)(dian)阻。一般(ban)低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面積(ji)線(xian)(xian)路只計(ji)算電(dian)(dian)阻，用導(dao)體電(dian)(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里(li)，銅是0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。

一(yi)(yi)般情(qing)況下(xia)連續長時間運(yun)行的設備(bei)電纜規格選(xuan)大一(yi)(yi)級。確保電壓波動的情(qing)況下(xia)，設備(bei)穩定運(yun)行。