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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)電(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)阻。正(zheng)因為(wei)此，不管導體采用哪種(zhong)材料(liao)(銅/鋁)都會造成線(xian)路(lu)一(yi)定的(de)電(dian)壓(ya)損耗，而這種(zhong)損耗(壓(ya)降(jiang))不大于(yu)本身電(dian)壓(ya)的(de)5%時一(yi)般是(shi)不會對線(xian)路(lu)的(de)電(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電(dian)壓降為19V，也(ye)即(ji)電(dian)路電(dian)壓不低于361V，就不會(hui)有很大的問題(ti)。當(dang)然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是(shi)一(yi)種電力(li)損耗，雖(sui)然是(shi)不可避免，但我們總希望壓力(li)降(jiang)是(shi)處于一(yi)個可接(jie)受(shou)的范(fan)圍內。

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線路電壓降的計算公(gong)式

一般來說，計(ji)算線路的壓(ya)降并不復雜，可(ke)按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功率(lv)(lv)(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功率(lv)(lv)因(yin)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(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米(mi))；S-電(dian)纜(lan)的標稱截面

3.計算線路壓降(最簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓(ya)降計算公式：△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(xuan)(xuan)取導線(xian)再計算壓(ya)降，選(xuan)(xuan)擇導線(xian)的原則(ze)：

近(jin)距離按(an)發熱(re)條(tiao)件(jian)限制導線截面(安全載流量(liang))；

遠距(ju)離在(zai)安全載流量(liang)的基礎(chu)上，按電(dian)壓損(sun)失條件選擇(ze)導線(xian)截面，要保證負荷點的工作(zuo)電(dian)壓在(zai)合(he)格(ge)范(fan)圍；

大負(fu)荷按經濟(ji)電流(liu)密度(du)選擇(ze)。

為保證(zheng)導(dao)線(xian)(xian)(xian)長時間連續運行(xing)，所(suo)允(yun)許(xu)的電流(liu)密(mi)度(du)稱安全(quan)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(quan)載(zai)流(liu)量還要根(gen)據導(dao)線(xian)(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)(xian)使(shi)用環(huan)境的極限溫(wen)度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等(deng)綜合因素決定。

一般(ban)情況下(xia)，距離短、截面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫(wen)低等(deng)，導線的導電能力(li)強些(xie)，安全載(zai)流選(xuan)上限(xian)(xian)；距離長(chang)、截面積大、散熱(re)不好、氣(qi)溫(wen)高(gao)、自(zi)然(ran)環境差等(deng)，導線的導電能力(li)弱些(xie)，安全載(zai)流選(xuan)下(xia)限(xian)(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線(xian)強于(yu)絕緣(yuan)線(xian)，架空(kong)線(xian)強于(yu)電(dian)纜(lan)，埋于(yu)地下的(de)電(dian)纜(lan)強于(yu)敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)等等。

電壓降根(gen)據下(xia)列條件計算：

環境溫度40℃；導線溫度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功(gong)率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓降百(bai)分數≤5%。

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

單相(xiang)時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓(ya)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(ke)行？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

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

單(dan)線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為400V

400-40=360V

鋁線(xian)R=0.0283(300/35)=0.25，其壓降為U=0.25*100=25，末(mo)端為350V

連續長時間運(yun)行對電(dian)機(ji)有(you)影響，建議(yi)使用(yong)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(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可以(yi)正(zheng)常使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)

50kw負荷額定電流

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

按安全載流(liu)量可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損(sun)失(shi)：

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(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變壓(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器(qi)額定輸(shu)出電流(liu)(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允(yun)許電(dian)壓為(wei)(wei)380V時(shi)，線與線電(dian)壓降為(wei)(wei)20V，單根導線電(dian)壓降U＝10V，銅芯(xin)電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)導線截面(mian)：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的(de)變壓(ya)器，最大工(gong)作電流(liu)約80A，輸出電壓(ya)400V。

如果到(dao)達(da)配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于(yu)380V的話，可用35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果到(dao)達(da)配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求不低于390V的(de)話，可(ke)用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。

如果到達配電(dian)(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)(dian)壓要求不低于370V的(de)話，可用25平方銅電(dian)(dian)(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。

三相(xiang)交(jiao)流線路電壓降(jiang)計算方法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線的(de)阻(zu)抗(kang)分(fen)為(wei)容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電(dian)(dian)阻(zu)。一(yi)般低壓導(dao)(dao)線截面積(ji)線路只計(ji)算電(dian)(dian)阻(zu)，用導(dao)(dao)體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)(dao)線截面積(ji)*導(dao)(dao)線長度。在這里，銅是(shi)0.0175*截面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截面積(ji)*230。

一般(ban)情況下連續(xu)長時(shi)間運(yun)行的設備(bei)電(dian)纜規格選大一級(ji)。確保電(dian)壓波動(dong)的情況下，設備(bei)穩定運(yun)行。