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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓降(jiang)(jiang)，“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)(jiang)是(shi)因(yin)為導體存在電(dian)(dian)阻(zu)。正(zheng)因(yin)為此，不(bu)管(guan)導體采用哪(na)種(zhong)(zhong)材料(liao)(銅/鋁(lv))都會造成(cheng)線路一定的(de)電(dian)(dian)壓損(sun)耗(hao)，而這種(zhong)(zhong)損(sun)耗(hao)(壓降(jiang)(jiang))不(bu)大于本身(shen)電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)力驅動產(chan)生后果的(de)。

例如380V的線路，如果(guo)電(dian)(dian)壓降為(wei)19V，也即電(dian)(dian)路電(dian)(dian)壓不低(di)于361V，就不會有很大的問題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間(jian)本身是(shi)一種電力(li)損耗，雖(sui)然(ran)是(shi)不(bu)可(ke)(ke)避免(mian)，但我們(men)總希(xi)望壓力(li)降是(shi)處于一個可(ke)(ke)接(jie)受的范圍內。

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線路電(dian)壓降的計(ji)算(suan)公式

一般(ban)來說，計算線路的壓降并不復雜，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(gong)(gong)率(千(qian)瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)(gong)率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中(zhong)：ρ-導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導(dao)體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)(dian)纜的標(biao)稱截面(mian)

3.計算線(xian)路壓降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計(ji)算公式(shi)：△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)取導線再計(ji)算壓降，選(xuan)擇(ze)導線的(de)原則：

近距離按發熱條(tiao)件限(xian)制導線截面(安(an)全載(zai)流量)；

遠距離在安全載(zai)流量的基礎上，按電(dian)壓損失條件(jian)選擇導線(xian)截面(mian)，要保(bao)證負荷點的工(gong)作電(dian)壓在合格范圍；

大負荷按經濟電流(liu)密度選擇。

為(wei)保證導線長時(shi)間(jian)連續運行，所允(yun)許(xu)的(de)電(dian)流(liu)密度稱安全載流(liu)量(liang)。一(yi)般規(gui)定是：銅線選5～8A/mm2；鋁線選3～5A/mm2。安全載流(liu)量(liang)還要根據導線的(de)芯(xin)線使用環境的(de)極(ji)限溫(wen)度、冷卻(que)條件、敷設條件等綜合因(yin)素決定。

一般情況(kuang)下(xia)，距(ju)離短、截面(mian)積(ji)小、散熱好、氣溫(wen)低(di)等(deng)，導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)導(dao)電能力強些(xie)，安全載(zai)(zai)流選上(shang)限(xian)；距(ju)離長、截面(mian)積(ji)大、散熱不好、氣溫(wen)高(gao)、自然環(huan)境差等(deng)，導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)導(dao)電能力弱些(xie)，安全載(zai)(zai)流選下(xia)限(xian)；

如導電(dian)能(neng)力，裸導線強于(yu)絕緣線，架空線強于(yu)電(dian)纜(lan)，埋(mai)于(yu)地(di)下的電(dian)纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在地(di)面的電(dian)纜(lan)等等。

電壓降根據下列條件計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電纜排列(lie)：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數(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(lu)長度(du)(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線 K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降(jiang)：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降(jiang)：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線是否可(ke)行？

采用(yong)vv電纜25銅芯(xin)：

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

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

400-40=360V

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

連續(xu)長時間運行(xing)對電機有影響，建(jian)議(yi)使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓降(jiang)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(shi)用(yong)(變(bian)壓器電壓段電壓為400V)

50kw負荷(he)額(e)定電流

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

按安(an)全載流(liu)量可采用25mm2的銅(tong)電纜算電壓(ya)損失(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：

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)器(qi)，低(di)(di)壓(ya)柜在距離變壓(ya)器(qi)200米處。問(wen)變壓(ya)器(qi)到(dao)低(di)(di)壓(ya)柜電壓(ya)需達(da)到(dao)390V，需多粗電纜？

55KVA變壓(ya)器額定輸(shu)出電流(端電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓(ya)(ya)為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓(ya)(ya)降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)電壓(ya)(ya)降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器，最大工作電流約(yue)80A，輸出電壓400V。

如(ru)果(guo)到達(da)配(pei)電柜(ju)的(de)電壓要求(qiu)不低(di)于380V的(de)話，可用35平方銅(tong)電纜或50平方鋁電纜。

如果(guo)到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于390V的(de)話，可用70平(ping)方(fang)銅電纜或95平(ping)方(fang)鋁電纜。

如果到達(da)配(pei)電柜的電壓要求不低于370V的話，可(ke)用25平方銅(tong)電纜或35平方鋁電纜。

三相交流(liu)線路(lu)電(dian)壓(ya)降計算方法：電(dian)流(liu)*每根導線阻抗(kang)*1.732

導線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電阻。一般低(di)壓(ya)導線截面積(ji)線路只(zhi)計算(suan)電阻，用導體電阻率*導線截面積(ji)*導線長度。在(zai)這(zhe)里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁是 0.029*截面積(ji)*230。

一般(ban)情況下連續長(chang)時間運行的(de)設備(bei)(bei)電(dian)纜規格選大一級(ji)。確(que)保電(dian)壓波動的(de)情況下，設備(bei)(bei)穩定運行。