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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉(la)”的(de)意思。電(dian)力線路(lu)的(de)電(dian)壓降是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)阻。正(zheng)因為(wei)此(ci)，不管導體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造(zao)成線路(lu)一(yi)(yi)定的(de)電(dian)壓損耗，而這(zhe)種(zhong)損耗(壓降)不大于本(ben)身電(dian)壓的(de)5%時一(yi)(yi)般是(shi)不會對線路(lu)的(de)電(dian)力驅動產(chan)生(sheng)后果的(de)。

例如380V的(de)(de)線(xian)路，如果電壓降為19V，也(ye)即(ji)電路電壓不低于361V，就不會有很大的(de)(de)問題。當然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力(li)間本(ben)身是一種(zhong)電力(li)損耗，雖然是不可(ke)(ke)避免，但我們總希望(wang)壓力(li)降是處于一個(ge)可(ke)(ke)接受的(de)范圍內(nei)。

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線路(lu)電(dian)壓降的(de)計算公式

一般來說，計算線路的壓(ya)降并不(bu)復雜(za)，可按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功率(千瓦(wa))；U-電(dian)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：ρ-導(dao)體(ti)電阻(zu)率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740，鋁導(dao)體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜(lan)的(de)標稱截面

3.計算線路(lu)壓降(最簡單實(shi)用(yong))：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公(gong)式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電(dian)流；L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導線再(zai)計算壓降，選擇導線的原(yuan)則：

近距離按發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離(li)在(zai)安全載流量的基礎上，按電壓損(sun)失條件選擇導線截面，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在(zai)合(he)格范(fan)圍(wei)；

大負荷按經濟電流(liu)密度(du)選擇。

為(wei)保證導線(xian)(xian)(xian)長(chang)時間連(lian)續運行(xing)，所允許的電流(liu)密度稱(cheng)安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)(liang)。一(yi)般規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全(quan)載流(liu)量(liang)(liang)還要根據(ju)導線(xian)(xian)(xian)的芯(xin)線(xian)(xian)(xian)使用環境的極限溫(wen)度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等(deng)綜合因素決定。

一(yi)般情況下，距離短、截面積(ji)小、散熱好、氣溫(wen)低(di)等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力強些(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)上限；距離長、截面積(ji)大、散熱不好、氣溫(wen)高(gao)、自然環境差等，導(dao)線(xian)的導(dao)電能力弱些(xie)，安(an)全載(zai)流(liu)選(xuan)下限；

如導電能(neng)力，裸(luo)導線強于(yu)絕緣(yuan)線，架空線強于(yu)電纜(lan)，埋于(yu)地下的電纜(lan)強于(yu)敷設在地面的電纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件計算：

環(huan)境(jing)溫度40℃；導線(xian)溫度70~90℃；電(dian)纜(lan)排(pai)列(lie)：單芯，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端(duan)允許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數(shu)≤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(chang)度(m)；V0-表(biao)內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電(dian)壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是(shi)否可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅(tong)芯：

去線(xian)阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其壓(ya)降為U=0.2*100=20

單(dan)線壓降(jiang)為20V，2相為40V，變(bian)壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

鋁線R=0.0283(300/35)=0.25，其(qi)壓降為U=0.25*100=25，末端為350V

連續(xu)長時間運行對電機(ji)有(you)影響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅(tong)芯其壓(ya)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(mo)端為366V

可以正常使用(yong)(變(bian)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

按安全載流量可采用(yong)25mm2的(de)銅電纜(lan)算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)，低壓(ya)(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)到低壓(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗(cu)電(dian)纜？

55KVA變壓器額定輸(shu)出電流(liu)(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電(dian)壓為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為(wei)20V，單根(gen)導線(xian)電(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ＝0.0172，

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根導線截面：S＝ρ×L/R＝0.0172×200/0.125≈32(平(ping)方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸出(chu)電壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不低(di)于(yu)380V的話(hua)，可(ke)用(yong)35平(ping)(ping)方銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于390V的(de)話(hua)，可用70平方銅電(dian)(dian)纜或95平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電柜的電壓要求不低于(yu)370V的話，可用25平方銅(tong)電纜(lan)或35平方鋁電纜(lan)。

三相(xiang)交流(liu)(liu)線(xian)路電壓降計(ji)算方法(fa)：電流(liu)(liu)*每(mei)根導(dao)線(xian)阻抗*1.732

導(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積線(xian)(xian)路(lu)只計算(suan)電阻，用(yong)導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里(li)，銅是(shi)(shi)0.0175*截面(mian)(mian)積*230，鋁是(shi)(shi) 0.029*截面(mian)(mian)積*230。

一般情(qing)(qing)況下(xia)連(lian)續長時(shi)間運(yun)(yun)行(xing)(xing)的設備電纜規格選大一級。確保電壓波動的情(qing)(qing)況下(xia)，設備穩定運(yun)(yun)行(xing)(xing)。