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電纜電壓降產生的原因

英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)壓降，“drop”是(shi)(shi)(shi)“往下拉”的(de)意思。電(dian)力線路的(de)電(dian)壓降是(shi)(shi)(shi)因為(wei)導(dao)體存在電(dian)阻(zu)。正(zheng)因為(wei)此，不管導(dao)體采(cai)用哪種材料(銅/鋁)都會(hui)造(zao)成線路一定(ding)的(de)電(dian)壓損(sun)耗，而這種損(sun)耗(壓降)不大于本身(shen)電(dian)壓的(de)5%時一般是(shi)(shi)(shi)不會(hui)對線路的(de)電(dian)力驅動產生后果的(de)。

例如380V的線路(lu)，如果(guo)電壓降(jiang)為(wei)19V，也即電路(lu)電壓不(bu)低于361V，就不(bu)會有很大(da)的問題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)間本身是(shi)(shi)一種電力(li)損耗，雖然是(shi)(shi)不可(ke)避免，但我們總希望(wang)壓力(li)降是(shi)(shi)處于一個可(ke)接(jie)受的(de)范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓(ya)降的計(ji)算公式

一般來說，計算線(xian)路的壓降并不復(fu)雜，可(ke)按以下(xia)步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中：P-功(gong)率(lv)(千瓦(wa))；U-電(dian)壓(ya)(kV)；cosθ-功(gong)率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁(lv)導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡單(dan)實用)：

 ΔU=I×R 

線(xian)(xian)路壓降(jiang)計算(suan)公式(shi)：△U=2*I*R，I-線(xian)(xian)路電(dian)流；L-線(xian)(xian)路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓(ya)降，選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則：

近距離按發熱(re)條件限制(zhi)導線截(jie)面(安(an)全載流量)；

遠距離(li)在安全載(zai)流量的(de)基礎(chu)上，按電壓損失條件選擇導線截面(mian)，要保證(zheng)負荷點的(de)工(gong)作電壓在合(he)格范圍；

大負荷按(an)經(jing)濟電流密(mi)度選擇。

為保證導線(xian)長時間連續運行(xing)，所允許(xu)的電(dian)流(liu)密度稱(cheng)安全(quan)載流(liu)量。一般規(gui)定(ding)是：銅線(xian)選5～8A/mm2；鋁線(xian)選3～5A/mm2。安全(quan)載流(liu)量還(huan)要根(gen)據導線(xian)的芯線(xian)使(shi)用環境的極限溫(wen)度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合因素決定(ding)。

一(yi)般情況(kuang)下，距(ju)離(li)短(duan)、截(jie)面(mian)(mian)積(ji)小、散(san)熱(re)(re)好、氣溫低等，導線的(de)導電(dian)能(neng)力(li)強些，安全載流選上限；距(ju)離(li)長、截(jie)面(mian)(mian)積(ji)大、散(san)熱(re)(re)不(bu)好、氣溫高、自然環境差等，導線的(de)導電(dian)能(neng)力(li)弱些，安全載流選下限；

如(ru)導(dao)(dao)電能力(li)，裸(luo)導(dao)(dao)線強于絕緣線，架(jia)空線強于電纜(lan)(lan)，埋于地(di)下(xia)的(de)(de)電纜(lan)(lan)強于敷(fu)設在地(di)面的(de)(de)電纜(lan)(lan)等(deng)等(deng)。

電壓降根據下(xia)列條件計算：

環境溫度(du)40℃；導線溫度(du)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(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單相(xiang)時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shi)允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是否可(ke)行？

采用vv電纜25銅芯：

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

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

400-40=360V

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

連續長時間運行對電機(ji)有影響，建議使用(yong)35銅芯或者50鋁線。

25銅芯其壓(ya)降(jiang)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(變壓器電壓段電壓為400V)

50kw負(fu)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(ke)采(cai)用(yong)25mm2的銅電纜算電壓損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V

如果用35mm2的銅電纜，算電壓(ya)損(sun)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)(bian)壓(ya)(ya)器，低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)(ju)在距離變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器到低(di)壓(ya)(ya)柜(ju)(ju)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)需達到390V，需多粗電(dian)(dian)纜？

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

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

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

單(dan)根線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓(ya)器，最大(da)工(gong)作電(dian)流約80A，輸出(chu)電(dian)壓(ya)400V。

如果到達(da)配電(dian)(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)(dian)壓要(yao)求不(bu)低(di)于(yu)380V的話(hua)，可用35平方銅電(dian)(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)(dian)纜。

如果到達配電(dian)柜(ju)的(de)電(dian)壓要求不低于390V的(de)話，可(ke)用70平方銅電(dian)纜(lan)或(huo)95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不低于(yu)370V的話，可(ke)用(yong)25平方銅電(dian)纜或(huo)35平方鋁電(dian)纜。

三(san)相交(jiao)流(liu)線(xian)路電(dian)(dian)壓降(jiang)計算方法(fa)：電(dian)(dian)流(liu)*每根導線(xian)阻抗*1.732

導線的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電阻(zu)(zu)。一(yi)般(ban)低壓(ya)導線截(jie)面積(ji)線路只計算電阻(zu)(zu)，用導體電阻(zu)(zu)率*導線截(jie)面積(ji)*導線長(chang)度。在這里，銅是(shi)0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是(shi) 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一(yi)般情況(kuang)下連續長時間運(yun)行的設備(bei)電纜(lan)規格選大(da)一(yi)級(ji)。確保(bao)電壓波動的情況(kuang)下，設備(bei)穩定運(yun)行。