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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)，“drop”是“往(wang)下拉(la)”的(de)意(yi)思。電(dian)(dian)(dian)力線路(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓降(jiang)是因為(wei)導體存在電(dian)(dian)(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)管導體采用(yong)哪(na)種(zhong)材料(銅/鋁)都會造成線路(lu)(lu)一定的(de)電(dian)(dian)(dian)壓損耗(hao)，而這(zhe)種(zhong)損耗(hao)(壓降(jiang))不(bu)大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是不(bu)會對(dui)線路(lu)(lu)的(de)電(dian)(dian)(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降(jiang)為19V，也即電路電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大的(de)問題。當然我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本身是一(yi)種電力(li)損耗，雖然是不可避免，但我們總希(xi)望壓(ya)力(li)降是處于一(yi)個可接受的范圍內。

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線路電壓(ya)降的(de)計算公式

一般來(lai)說，計(ji)算線路的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅(tong)芯(xin)電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xian)路長度(du)(米)；S-電(dian)纜(lan)的(de)標(biao)稱截(jie)面(mian)

3.計算線路壓降(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路電(dian)流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取(qu)導線再計算壓降(jiang)，選(xuan)擇(ze)導線的(de)原則：

近距離按(an)發熱條件(jian)限制導(dao)線(xian)截面(安全載流量)；

遠距(ju)離(li)在(zai)安全載流量的基礎上，按(an)電壓(ya)損(sun)失(shi)條件選擇導(dao)線截(jie)面，要保證負(fu)荷點的工作電壓(ya)在(zai)合格范圍；

大負荷按(an)經濟電(dian)流密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)(xian)(xian)長時間(jian)連續運行(xing)，所(suo)允許(xu)的(de)電(dian)流(liu)密度稱安全載(zai)流(liu)量。一般規(gui)定是：銅線(xian)(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載(zai)流(liu)量還要根據導線(xian)(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)(xian)使用環(huan)境的(de)極限溫度、冷(leng)卻條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合(he)因素決定。

一(yi)般情況下，距離短(duan)、截面積小、散(san)熱(re)好、氣(qi)溫低等，導線的導電能(neng)力強些(xie)，安(an)全載流(liu)選上限；距離長、截面積大、散(san)熱(re)不好、氣(qi)溫高、自(zi)然環(huan)境差(cha)等，導線的導電能(neng)力弱些(xie)，安(an)全載流(liu)選下限；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強(qiang)于絕緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜(lan)，埋于地(di)(di)下(xia)的電(dian)纜(lan)強(qiang)于敷(fu)設在地(di)(di)面(mian)的電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根(gen)據下列(lie)條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率(lv)因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電流或計算電流(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相(xiang)時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線(xian)是否可行(xing)？

采用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(ya)降為20V，2相為40V，變(bian)壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續(xu)長時(shi)間(jian)運行對電機有影(ying)響，建(jian)議使用(yong)35銅芯或者(zhe)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(lv)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(e)定電流

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

按安(an)全載(zai)流量可采用(yong)25mm2的(de)銅電纜算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓損失(shi)U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸出電(dian)流(liu)(端電(dian)壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離(li)L＝200米，200米處允許電(dian)壓為380V時(shi)，線與線電(dian)壓降(jiang)為20V，單根導線電(dian)壓降(jiang)U＝10V，銅芯電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線(xian)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線(xian)截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變(bian)壓器，最大工作(zuo)電流約80A，輸出電壓400V。

如(ru)果(guo)到達(da)配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于380V的話，可用35平方銅電(dian)纜或50平方鋁電(dian)纜。

如果到達(da)配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電(dian)纜或(huo)95平方鋁電(dian)纜。

如(ru)果到達配電柜的(de)電壓要求不低(di)于(yu)370V的(de)話，可用(yong)25平方銅(tong)電纜(lan)(lan)或35平方鋁(lv)電纜(lan)(lan)。

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

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

一(yi)般情(qing)況下連(lian)續長(chang)時間運行的設備(bei)電(dian)纜規(gui)格選大一(yi)級(ji)。確保(bao)電(dian)壓波動的情(qing)況下，設備(bei)穩定運行。