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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)力(li)線路的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang)是(shi)因(yin)為(wei)導(dao)體(ti)存在電(dian)阻。正因(yin)為(wei)此，不管(guan)導(dao)體(ti)采用(yong)哪(na)種材(cai)料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路一(yi)定(ding)的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)損耗(hao)，而這種損耗(hao)(壓(ya)(ya)(ya)(ya)降(jiang)(jiang))不大于本身電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)5%時(shi)一(yi)般是(shi)不會(hui)對線路的(de)(de)電(dian)力(li)驅(qu)動產(chan)生后果的(de)(de)。

例(li)如380V的線路，如果(guo)電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會有很(hen)大(da)的問題。當然我們是希(xi)望(wang)這種(zhong)壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力(li)間本(ben)身(shen)是(shi)(shi)(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖然(ran)是(shi)(shi)(shi)不可避(bi)免，但我們(men)總希望壓(ya)力(li)降是(shi)(shi)(shi)處于(yu)一(yi)個可接受的(de)范(fan)圍內。

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線路(lu)電壓(ya)降的計算公式

一般來(lai)說，計算線路的(de)壓降并不(bu)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(lv)(千瓦(wa))；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：ρ-導體電阻(zu)率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算線(xian)路壓(ya)降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計(ji)算公(gong)式(shi)：△U=2*I*R，I-線路(lu)電流；L-線路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xian)再計算壓降，選擇導線(xian)的原則：

近距(ju)離按發(fa)熱條件限(xian)制導線(xian)截面(mian)(安全載流量)；

遠(yuan)距離在安全載流量的(de)基礎上，按電壓(ya)損失條件選擇導線截(jie)面(mian)，要保證負荷點的(de)工作電壓(ya)在合格范圍；

大負荷按經濟(ji)電(dian)流密度選擇。

為(wei)保證導(dao)線(xian)(xian)長時間(jian)連續(xu)運行，所允(yun)許的電流密(mi)度(du)稱安全載流量。一(yi)般規定(ding)是：銅(tong)線(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安全載流量還要根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用(yong)環境的極限溫(wen)度(du)、冷卻條件(jian)(jian)、敷設(she)條件(jian)(jian)等綜合因素決定(ding)。

一般情況下，距離短、截面積(ji)小、散熱好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)低等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力強些，安全載流(liu)選上限(xian)；距離長、截面積(ji)大、散熱不好(hao)、氣(qi)(qi)溫(wen)高、自然環(huan)境差等(deng)，導(dao)線的導(dao)電能力弱些，安全載流(liu)選下限(xian)；

如導電能力(li)，裸導線(xian)(xian)強(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)(xian)，架(jia)空線(xian)(xian)強(qiang)于電纜，埋于地(di)(di)下的電纜強(qiang)于敷設(she)在地(di)(di)面的電纜等等。

電壓降根(gen)據(ju)下列條(tiao)件計算：

環境溫度40℃；導(dao)線溫度70~90℃；電纜排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功(gong)率(lv)因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電(dian)流或計算電(dian)流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單(dan)相K=1

單相時(shi)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可行？

采(cai)用vv電(dian)纜25銅芯：

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

單線壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為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(lian)續長時間運行(xing)對(dui)電(dian)機有影響(xiang)，建議使用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U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為366V

可(ke)以正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(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(liu)量可(ke)采用(yong)25mm2的(de)銅(tong)電纜算電壓(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的銅電(dian)(dian)纜(lan)，算電(dian)(dian)壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜在距離變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變壓(ya)器額(e)定(ding)輸出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離(li)L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許電(dian)壓為(wei)380V時，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(tong)芯電(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)(ya)器，最(zui)大工作(zuo)電流(liu)約(yue)80A，輸(shu)出電壓(ya)(ya)400V。

如果到達(da)配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求不低于380V的(de)話，可用35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電柜的電壓要求不低于(yu)390V的話，可用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁電纜。

如(ru)果到達(da)配電(dian)(dian)柜(ju)的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求不低(di)于370V的(de)話，可用25平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。

三(san)相交流線路電(dian)壓(ya)降計(ji)算方法(fa)：電(dian)流*每根導(dao)線阻抗*1.732

導線(xian)的(de)阻(zu)抗分為容抗、感抗和電(dian)阻(zu)。一般低壓導線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)線(xian)路只計(ji)算電(dian)阻(zu)，用導體(ti)電(dian)阻(zu)率*導線(xian)截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*導線(xian)長度(du)。在(zai)這里，銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)(ji)*230。

一般(ban)情況下連續長(chang)時(shi)間運行(xing)的(de)設備(bei)(bei)電纜規格選大一級(ji)。確保電壓波動(dong)的(de)情況下，設備(bei)(bei)穩定(ding)運行(xing)。