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電纜電壓降產生的原因

英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降，“drop”是(shi)“往下(xia)拉(la)”的(de)(de)意思。電(dian)力線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)壓(ya)降是(shi)因為(wei)導體存在電(dian)阻。正因為(wei)此，不(bu)(bu)管導體采用哪(na)種材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成線(xian)路(lu)一(yi)定的(de)(de)電(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao)，而(er)這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)大(da)于本身電(dian)壓(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般(ban)是(shi)不(bu)(bu)會(hui)對線(xian)路(lu)的(de)(de)電(dian)力驅(qu)動(dong)產生后(hou)果(guo)的(de)(de)。

例如380V的(de)線路(lu)，如果電壓(ya)降(jiang)為19V，也即電路(lu)電壓(ya)不低于361V，就不會(hui)有很(hen)大(da)的(de)問題(ti)。當然我們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓(ya)力(li)間本(ben)身是一(yi)種電力(li)損耗，雖(sui)然是不(bu)可避免，但我(wo)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(lu)電(dian)壓降的計算公式

一(yi)般來說，計算線路(lu)的壓降并不復雜，可(ke)按以下步驟(zou)：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因(yin)素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電阻率(銅芯(xin)電纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路(lu)長度(米)；S-電纜的標稱截面(mian)

3.計算線路壓(ya)降(jiang)(最(zui)簡單實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)路(lu)壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xian)路(lu)電(dian)流；L-線(xian)路(lu)長度

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電纜壓降怎么算？

先選取導(dao)線(xian)再計算壓降，選擇導(dao)線(xian)的原則(ze)：

近(jin)距離按(an)發(fa)熱條件限制導線(xian)截(jie)面(安全載流(liu)量(liang))；

遠距(ju)離(li)在安全載流(liu)量的(de)(de)基礎上(shang)，按電壓損失條件選擇導(dao)線截面，要保證(zheng)負荷點的(de)(de)工作電壓在合格范圍；

大(da)負荷按經濟電流密度選擇。

為保證導線(xian)(xian)長時(shi)間連續運行，所允許(xu)的(de)電(dian)流(liu)(liu)密度(du)稱安全載流(liu)(liu)量。一般規定是：銅線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安全載流(liu)(liu)量還要根據導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環境(jing)的(de)極限溫(wen)度(du)、冷(leng)卻條件、敷設(she)條件等綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截(jie)面(mian)積小、散熱好、氣溫低等，導(dao)(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)(dao)電能力強(qiang)些，安(an)(an)全(quan)載(zai)流選上(shang)限；距離長(chang)、截(jie)面(mian)積大、散熱不好、氣溫高、自然環境差等，導(dao)(dao)(dao)線(xian)的導(dao)(dao)(dao)電能力弱些，安(an)(an)全(quan)載(zai)流選下限；

如導(dao)電(dian)(dian)能力，裸導(dao)線強(qiang)于(yu)絕緣線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋于(yu)地(di)下的電(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地(di)面的電(dian)(dian)纜(lan)等等。

電壓降(jiang)根(gen)據下列(lie)條(tiao)件計(ji)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(lv)因數cosθ=0.8；末端允許降壓(ya)降百分數≤5%。

其中：Vd-電(dian)(dian)壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作(zuo)電(dian)(dian)流(liu)或計(ji)算電(dian)(dian)流(liu)(A)；L-線(xian)(xian)路(lu)長度(m)；V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線(xian)(xian) K=√3 單相(xiang)K=1

單相時允(yun)許電壓(ya)降：Vd=220Vx5%=11V

三(san)相時(shi)允許電壓(ya)降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用(yong)25MM2線是(shi)否可行？

采用vv電纜(lan)25銅芯(xin)：

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

單線(xian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變(bian)壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行對電機有影(ying)響，建議使用35銅芯或者50鋁線。

25銅芯(xin)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，末端為366V

可以正常(chang)使用(變壓(ya)器電(dian)壓(ya)段電(dian)壓(ya)為400V)

50kw負荷(he)額定電流

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

按安全(quan)載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電(dian)壓損(sun)失(shi)U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的(de)銅電纜，算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

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

55KVA變壓(ya)器額(e)定輸出(chu)電流(端(duan)電壓(ya)400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電(dian)壓(ya)為(wei)380V時，線與線電(dian)壓(ya)降為(wei)20V，單根導線電(dian)壓(ya)降U＝10V，銅(tong)芯(xin)電(dian)線阻率ρ＝0.0172，

單根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器(qi)，最大工作電(dian)流約(yue)80A，輸出電(dian)壓(ya)400V。

如(ru)果到達配電柜(ju)的電壓要(yao)求不低于380V的話(hua)，可(ke)用(yong)35平(ping)方銅電纜或(huo)50平(ping)方鋁電纜。

如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不低于(yu)390V的話，可用70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達(da)配電(dian)(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)(dian)壓要求不低于370V的話，可用25平方銅電(dian)(dian)(dian)纜(lan)或35平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜(lan)。

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

導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一般低壓導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)(xian)(xian)路只計算(suan)電(dian)阻，用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度。在這里(li)，銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)連續長時間運行(xing)的(de)設(she)備電纜規格選大一級(ji)。確保(bao)電壓波(bo)動的(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia)，設(she)備穩定運行(xing)。