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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓降，“drop”是“往(wang)下拉”的意思。電(dian)力(li)線(xian)路的電(dian)壓降是因(yin)為導體存在(zai)電(dian)阻。正因(yin)為此，不(bu)管導體采用(yong)哪種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會造成線(xian)路一定(ding)的電(dian)壓損耗(hao)(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(hao)(壓降)不(bu)大(da)于本(ben)身電(dian)壓的5%時(shi)一般是不(bu)會對線(xian)路的電(dian)力(li)驅動(dong)產生后果(guo)的。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低于(yu)361V，就(jiu)不(bu)會有很大的(de)問題。當(dang)然我們(men)是希望(wang)這(zhe)種壓力降越小越好。因(yin)為壓力(li)間本身是一種電力(li)損(sun)耗(hao)，雖然是不可(ke)避(bi)免，但我(wo)們總希望(wang)壓力(li)降是處(chu)于一個可(ke)接受的范圍內。

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線路電壓降的計算公(gong)式

一般來說，計算(suan)線路的壓降(jiang)并(bing)不復雜(za)，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中(zhong)：P-功率(千瓦)；U-電壓(ya)(kV)；cosθ-功率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體(ti)電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電纜的標(biao)稱截面

3.計算(suan)線(xian)路壓(ya)降(jiang)(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流(liu)；L-線(xian)路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取導線再計算壓降，選擇導線的(de)原則：

近(jin)距(ju)離按發(fa)熱(re)條(tiao)件限制導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的基礎上，按電(dian)壓損失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工(gong)作(zuo)電(dian)壓在合格范圍；

大負荷按經濟電(dian)流(liu)密(mi)度(du)選(xuan)擇(ze)。

為保(bao)證導(dao)(dao)線(xian)(xian)長時間連續運行，所允許的(de)電流(liu)密度(du)稱(cheng)安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)。一(yi)般規(gui)定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流(liu)量(liang)還要根據(ju)導(dao)(dao)線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環(huan)境的(de)極限溫度(du)、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等(deng)綜合(he)因素決定。

一般情況下，距離短、截面積小、散熱(re)好(hao)、氣(qi)溫低(di)等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力強些(xie)，安全載(zai)流選上限(xian)；距離長(chang)、截面積大(da)、散熱(re)不好(hao)、氣(qi)溫高、自(zi)然環境差(cha)等(deng)，導(dao)線的導(dao)電(dian)能力弱些(xie)，安全載(zai)流選下限(xian)；

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

電壓降(jiang)根據下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末(mo)端(duan)允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分(fen)數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流(liu)或計算電流(liu)(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三(san)相(xiang)(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時允(yun)許(xu)電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)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(duan)為(wei)350V

連續長時間(jian)運行對電(dian)機有(you)影響，建議使用35銅芯或者50鋁線(xian)。

25銅芯其壓(ya)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(mo)端為366V

可(ke)以正常(chang)使用(yong)(變壓器電(dian)壓段(duan)電(dian)壓為400V)

50kw負荷額(e)定電流

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

按安(an)全載流(liu)量可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損(sun)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)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米(mi)處(chu)。問變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處允許電(dian)(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓降為(wei)20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅(tong)芯電(dian)(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線(xian)截面(mian)：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(liu)約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達(da)配電柜(ju)的電壓要求不低于380V的話，可用(yong)35平(ping)方銅電纜(lan)(lan)或50平(ping)方鋁電纜(lan)(lan)。

如果到達配(pei)電柜的電壓(ya)要求不低(di)于(yu)390V的話，可用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁電纜。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于(yu)370V的(de)話，可用25平(ping)(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。

三相交(jiao)流(liu)線路(lu)電壓降計算方(fang)法：電流(liu)*每根導線阻抗*1.732

導(dao)線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)。一般(ban)低壓(ya)導(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)線路(lu)只計算電阻(zu)，用導(dao)體(ti)電阻(zu)率*導(dao)線截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一(yi)般情況下(xia)連(lian)續(xu)長(chang)時間運(yun)(yun)行(xing)的設備電纜(lan)規格(ge)選大一(yi)級。確(que)保電壓波動(dong)的情況下(xia)，設備穩(wen)定(ding)運(yun)(yun)行(xing)。