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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往(wang)下拉”的(de)意思。電(dian)力(li)線(xian)路的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因(yin)為導體存(cun)在電(dian)阻(zu)。正因(yin)為此，不(bu)管導體采(cai)用哪種材料(liao)(銅/鋁)都會造成線(xian)路一(yi)(yi)定(ding)的(de)電(dian)壓(ya)損耗，而這種損耗(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時一(yi)(yi)般是(shi)不(bu)會對線(xian)路的(de)電(dian)力(li)驅動產生后果的(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果(guo)電(dian)壓(ya)降為19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不低于361V，就(jiu)不會有很大的(de)問題(ti)。當(dang)然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身是一(yi)種電力損耗(hao)，雖然是不可避免，但我(wo)們總希望壓(ya)力降是處于(yu)一(yi)個(ge)可接受的范圍內(nei)。

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線(xian)路電壓降的(de)計(ji)算公式

一般來說，計算線路的壓(ya)降(jiang)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(yin)素(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(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標稱截面(mian)

3.計算(suan)線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公式：△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(dao)線再計算(suan)壓降，選擇(ze)導(dao)線的原則：

近距(ju)離(li)按(an)發熱條件(jian)限制導線截面(安全載(zai)流量)；

遠(yuan)距離(li)在(zai)安全(quan)載流量的基礎上，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保(bao)證負荷點的工(gong)作電(dian)壓在(zai)合格(ge)范圍；

大負荷按經濟電(dian)流密度(du)選擇。

為保(bao)證(zheng)導線(xian)(xian)長時間連續運行，所允許的電流(liu)(liu)密度稱安全載(zai)流(liu)(liu)量(liang)。一般規(gui)定是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)(liu)量(liang)還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境的極限溫(wen)度、冷卻條件(jian)、敷(fu)設條件(jian)等綜合因素決定。

一般情況下，距(ju)(ju)離(li)短、截面積小、散(san)熱好、氣溫低(di)等，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能力(li)強些(xie)，安(an)(an)全(quan)載(zai)(zai)流(liu)選上(shang)限；距(ju)(ju)離(li)長、截面積大、散(san)熱不(bu)好、氣溫高、自然環境差等，導(dao)(dao)(dao)線的導(dao)(dao)(dao)電能力(li)弱些(xie)，安(an)(an)全(quan)載(zai)(zai)流(liu)選下限；

如導(dao)(dao)電(dian)能力，裸導(dao)(dao)線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電(dian)纜，埋于(yu)地下的電(dian)纜強于(yu)敷設在地面的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電(dian)壓降根(gen)據下列條件計算(suan)：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯(xin)，S=2D；功率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端允許(xu)降壓降百分數(shu)≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三(san)相四線 K=√3 單相K=1

單相(xiang)時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允(yun)許電壓降(jiang)：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(xin)：

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

單線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變壓器低壓端(duan)電壓為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(lian)續長時間運(yun)行對(dui)電機有影響(xiang)，建議使用35銅芯或者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

可以正常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定電(dian)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的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電(dian)纜，算電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器(qi)，低(di)壓柜(ju)(ju)在距離變壓器(qi)200米處(chu)。問變壓器(qi)到低(di)壓柜(ju)(ju)電壓需達到390V，需多(duo)粗電纜？

55KVA變壓器額(e)定(ding)輸出電流(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許(xu)電壓為(wei)380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓降為(wei)20V，單根導線(xian)(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻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)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最大工作電(dian)(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不(bu)低于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電柜(ju)的電壓要求(qiu)不低于390V的話，可用70平(ping)方銅電纜或95平(ping)方鋁電纜。

如(ru)果到(dao)達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于(yu)370V的(de)話，可用(yong)25平方銅電(dian)纜或35平方鋁(lv)電(dian)纜。

三相交流(liu)(liu)線路電(dian)壓降計算方法：電(dian)流(liu)(liu)*每根導線阻抗*1.732

導線的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一(yi)般低壓導線截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)線路只計(ji)算(suan)電阻，用(yong)導體(ti)電阻率*導線截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)*導線長度。在這(zhe)里，銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)(jie)面積(ji)(ji)*230。

一般情況下(xia)連續長時間運行的(de)設備電(dian)纜規(gui)格選大一級(ji)。確保電(dian)壓波動(dong)的(de)情況下(xia)，設備穩定運行。