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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下拉(la)”的意思(si)。電(dian)(dian)力(li)線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降是因為(wei)導體存在電(dian)(dian)阻。正(zheng)因為(wei)此(ci)，不(bu)管(guan)導體采用哪種(zhong)(zhong)材料(liao)(銅(tong)/鋁)都會(hui)造(zao)成線(xian)路(lu)一定的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這(zhe)種(zhong)(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降)不(bu)大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一般是不(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)的電(dian)(dian)力(li)驅動產生后果(guo)的。

例如380V的線路(lu)，如果電(dian)壓降(jiang)為(wei)19V，也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V，就不會有很大的問題。當然我們是希望這(zhe)種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然(ran)是不可(ke)避免，但我們總(zong)希(xi)望壓力(li)降是處于一(yi)個可(ke)接受的(de)范圍內。

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線路電壓降(jiang)的(de)計算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降(jiang)并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導(dao)體(ti)電(dian)阻率(銅(tong)芯(xin)電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線(xian)路長(chang)度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算(suan)線路壓降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路壓(ya)降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路電流(liu)；L-線(xian)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(ju)離按(an)發熱(re)條(tiao)件限(xian)制導線截(jie)面(mian)(安全載(zai)流量)；

遠距離在安全(quan)載(zai)流量的(de)基礎上，按電(dian)壓損失(shi)條件選(xuan)擇導線截面，要保證(zheng)負荷點的(de)工作(zuo)電(dian)壓在合格范(fan)圍；

大負荷(he)按經濟電流密度選擇。

為保證(zheng)導線(xian)(xian)長時間(jian)連續運行(xing)，所允許的(de)電流密度(du)稱(cheng)安全載(zai)流量(liang)(liang)。一般規定是：銅線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載(zai)流量(liang)(liang)還要根據導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境的(de)極(ji)限溫(wen)度(du)、冷卻條件(jian)、敷(fu)設(she)條件(jian)等綜合因素決(jue)定。

一(yi)般情況下，距離短、截面積(ji)小、散熱好、氣溫低(di)等(deng)，導線的導電能力(li)強(qiang)些，安(an)全載流選上限；距離長、截面積(ji)大(da)、散熱不好、氣溫高、自然環境差等(deng)，導線的導電能力(li)弱(ruo)些，安(an)全載流選下限；

如(ru)導電能(neng)力，裸導線強(qiang)于絕緣線，架(jia)空(kong)線強(qiang)于電纜，埋于地(di)下的(de)電纜強(qiang)于敷設在(zai)地(di)面的(de)電纜等等。

電壓(ya)降(jiang)根據下列(lie)條件計算：

環境(jing)溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜(lan)排列(lie)：單芯，S=2D；功率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或計(ji)算(suan)電(dian)流(liu)(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許電壓(ya)降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否(fou)可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

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

單(dan)線壓(ya)(ya)降(jiang)為20V，2相(xiang)為40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)為400V

400-40=360V

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

連(lian)續長(chang)時間運行對電機有影(ying)響(xiang)，建議(yi)使用35銅芯(xin)或者50鋁線。

25銅芯(xin)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(mo)端為366V

可(ke)以正常使用(yong)(變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)電壓(ya)(ya)(ya)段(duan)電壓(ya)(ya)(ya)為400V)

50kw負(fu)荷額定電流(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(de)銅(tong)電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如(ru)果用35mm2的(de)銅(tong)電(dian)纜，算電(dian)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)器，低(di)壓(ya)柜在(zai)距(ju)離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)柜電壓(ya)需達到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器(qi)額定(ding)輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)(dian)壓為380V時(shi)，線(xian)與(yu)線(xian)電(dian)(dian)壓降為20V，單根導線(xian)電(dian)(dian)壓降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(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最(zui)大工作(zuo)電(dian)(dian)流約80A，輸(shu)出電(dian)(dian)壓(ya)400V。

如果到達配電柜的電壓(ya)要求(qiu)不低(di)于380V的話，可用35平方銅電纜(lan)或50平方鋁(lv)電纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于390V的話，可用70平方銅(tong)電(dian)纜或95平方鋁(lv)電(dian)纜。

如果到達(da)配電柜的(de)電壓要(yao)求不低于370V的(de)話(hua)，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相(xiang)交流(liu)線(xian)路電(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)流(liu)*每根導線(xian)阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)的阻(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)(xian)路只計算電(dian)(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)(dao)體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般情(qing)況下連續長時(shi)間運(yun)行的設(she)備電(dian)纜規格(ge)選大一級。確保電(dian)壓波動的情(qing)況下，設(she)備穩定運(yun)行。