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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語(yu)中“Voltagedrop”是電壓(ya)降，“drop”是“往(wang)下拉”的(de)(de)(de)(de)意思。電力線路的(de)(de)(de)(de)電壓(ya)降是因為(wei)導體存(cun)在電阻。正因為(wei)此，不(bu)(bu)管導體采用(yong)哪種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一定的(de)(de)(de)(de)電壓(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)大于本(ben)身電壓(ya)的(de)(de)(de)(de)5%時一般是不(bu)(bu)會(hui)對(dui)線路的(de)(de)(de)(de)電力驅(qu)動產(chan)生(sheng)后果(guo)的(de)(de)(de)(de)。

例如380V的(de)線路，如果電(dian)壓(ya)降為19V，也即(ji)電(dian)路電(dian)壓(ya)不低(di)于(yu)361V，就不會(hui)有很(hen)大的(de)問(wen)題。當然我(wo)們(men)是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間(jian)本身(shen)是一種電力損耗，雖然(ran)是不可避(bi)免，但我們總(zong)希(xi)望壓力降是處(chu)于一個可接受的范(fan)圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降(jiang)的計(ji)算公式(shi)

一般來說，計算線路的(de)壓降并(bing)不復雜，可按以下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(千(qian)瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電纜的標稱截面

3.計算(suan)線路(lu)壓降(最簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路(lu)壓降計算公式：△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)取導(dao)線(xian)再計算(suan)壓降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則(ze)：

近距離(li)按發熱條件限制導線截面(安全載流量)；

遠距離(li)在安全載流量的(de)基礎上，按電壓損失(shi)條件選擇導線截面，要保證負荷點(dian)的(de)工作電壓在合格范(fan)圍；

大(da)負荷按(an)經濟電流密度(du)選擇。

為保證導(dao)線(xian)長時間連(lian)續運行，所允許的(de)(de)電流密(mi)度稱(cheng)安全(quan)載流量(liang)。一般規定是：銅(tong)線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流量(liang)還(huan)要根(gen)據導(dao)線(xian)的(de)(de)芯(xin)線(xian)使用(yong)環境的(de)(de)極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)等綜(zong)合因素決定。

一般情況下，距(ju)離(li)短、截面積小、散(san)熱(re)好、氣溫低(di)等，導(dao)(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)(dao)電能力強些，安全(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)上限；距(ju)離(li)長、截面積大(da)、散(san)熱(re)不好、氣溫高、自然環境差等，導(dao)(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)(dao)電能力弱些，安全(quan)載(zai)流選(xuan)(xuan)下限；

如導電(dian)(dian)能(neng)力，裸導線(xian)強于絕緣線(xian)，架空線(xian)強于電(dian)(dian)纜，埋于地(di)下的電(dian)(dian)纜強于敷設(she)在地(di)面的電(dian)(dian)纜等等。

電(dian)壓降(jiang)根(gen)據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導(dao)線溫(wen)度70~90℃；電纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)壓(ya)降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)流(liu)或計(ji)算電(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表(biao)內電(dian)壓(ya)(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單(dan)相K=1

單相時允許(xu)電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電壓(ya)降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線是否可(ke)行？

采用vv電纜(lan)25銅芯：

去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓降為U=0.2*100=20

單線壓(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)器低壓(ya)端電(dian)壓(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對電機有(you)影響，建(jian)議使用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U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端(duan)為(wei)366V

可以正常使(shi)用(變壓器電壓段(duan)電壓為400V)

50kw負荷額定(ding)電流

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

按安全載(zai)流量(liang)可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅(tong)電纜，算(suan)電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐

電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓器(qi)，低壓柜在距離變(bian)壓器(qi)200米處。問變(bian)壓器(qi)到低壓柜電壓需達到390V，需多(duo)粗電纜(lan)？

55KVA變壓(ya)器額定輸出(chu)電流(liu)(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處(chu)允許電壓為380V時(shi)，線(xian)與(yu)線(xian)電壓降為20V，單(dan)根導線(xian)電壓降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率(lv)ρ＝0.0172，

單(dan)根(gen)線阻(zu)R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變(bian)壓(ya)器，最大工作(zuo)電流(liu)約80A，輸出(chu)電壓(ya)400V。

如(ru)果到達配電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低(di)于(yu)380V的(de)話，可用35平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于390V的(de)話，可用70平方銅電(dian)(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)370V的(de)話，可(ke)用25平(ping)方銅(tong)電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。

三相交流(liu)線路電(dian)壓降計(ji)算方法：電(dian)流(liu)*每根導(dao)線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的(de)阻(zu)抗分為(wei)容抗、感抗和(he)電(dian)(dian)阻(zu)。一般(ban)低(di)壓導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路(lu)只計算電(dian)(dian)阻(zu)，用(yong)導(dao)(dao)體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率*導(dao)(dao)線(xian)截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長(chang)度(du)。在這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況下連續(xu)長時間運行(xing)的設(she)備電纜規格選大一級。確保電壓波動的情況下，設(she)備穩定運行(xing)。