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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓(ya)降，“drop”是“往下拉(la)”的(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓(ya)降是因為導體存(cun)在電(dian)(dian)阻。正因為此，不(bu)管導體采用哪(na)種材(cai)料(銅(tong)/鋁(lv))都會造成線路一定的(de)電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗，而這(zhe)種損(sun)耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)5%時一般是不(bu)會對線路的(de)電(dian)(dian)力驅(qu)動產生(sheng)后果的(de)。

例如380V的線(xian)路，如果電壓降為(wei)19V，也即電路電壓不低于(yu)361V，就不會有很大(da)的問題。當(dang)然(ran)我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓力間(jian)本身(shen)是(shi)一(yi)種電力損(sun)耗(hao)，雖然是(shi)不可避免(mian)，但我們總(zong)希(xi)望壓力降是(shi)處于(yu)一(yi)個可接受的(de)范圍內。

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線(xian)路(lu)電壓降(jiang)的計算公式

一(yi)般來說，計算線路的壓降(jiang)并(bing)不(bu)復雜，可按(an)以(yi)下步(bu)驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其中(zhong)：P-功(gong)率(千瓦)；U-電壓(kV)；cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

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

3.計算線路(lu)壓降(最(zui)簡單實(shi)用)：

 ΔU=I×R 

線路壓降計算(suan)公式：△U=2*I*R，I-線路電流(liu)；L-線路長度(du)

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電纜壓降怎么算？

先選(xuan)取導線再計算(suan)壓降(jiang)，選(xuan)擇導線的(de)原則：

近距離按(an)發熱條(tiao)件限制(zhi)導線(xian)截面(mian)(安全載(zai)流量)；

遠距(ju)離在(zai)安全載流量的基(ji)礎(chu)上(shang)，按電(dian)壓(ya)損失條件選(xuan)擇導線截(jie)面，要保證負荷(he)點的工作電(dian)壓(ya)在(zai)合格范圍；

大負(fu)荷按(an)經(jing)濟電(dian)流(liu)密度選擇。

為保證導線長時間(jian)連續(xu)運行，所允許的(de)電流(liu)密度(du)(du)稱安(an)全載流(liu)量。一般規定(ding)是：銅線選(xuan)5～8A/mm2；鋁線選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要根據導線的(de)芯線使用環境的(de)極限溫度(du)(du)、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合(he)因素(su)決定(ding)。

一般(ban)情況下，距(ju)離短、截面積小、散(san)熱好(hao)(hao)、氣溫(wen)低等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能力強(qiang)些，安全載流選上限；距(ju)離長、截面積大、散(san)熱不好(hao)(hao)、氣溫(wen)高、自然環(huan)境差等，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能力弱(ruo)些，安全載流選下限；

如(ru)導電(dian)(dian)能(neng)力(li)，裸導線強(qiang)于(yu)絕緣(yuan)線，架空線強(qiang)于(yu)電(dian)(dian)纜(lan)，埋(mai)于(yu)地下的電(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設在地面的電(dian)(dian)纜(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(dian)纜排(pai)列(lie)：單芯(xin)，S=2D；功率因數(shu)cosθ=0.8；末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百(bai)分數(shu)≤5%。

其中：Vd-電壓降(jiang)，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工(gong)作電流(liu)或計(ji)算電流(liu)(A)；L-線(xian)路長度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xian) K=√3 單相K=1

單相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許電壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題(ti)1：50kw 300米，采(cai)用25MM2線(xian)是(shi)否可行(xing)？

采(cai)用vv電纜(lan)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

單線壓(ya)降為20V，2相為40V，變壓(ya)器低(di)壓(ya)端(duan)電(dian)壓(ya)為400V

400-40=360V

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

連續長(chang)時間運行(xing)對電機有影響(xiang)，建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。

25銅芯其壓(ya)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366V

可以(yi)正常使用(變(bian)壓器電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)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(quan)載(zai)流量可采用25mm2的(de)銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損(sun)失(shi)：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損失(shi)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(sun)失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)，低壓(ya)(ya)柜(ju)在距離變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)到低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需(xu)達到390V，需(xu)多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(liu)(端(duan)電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米，200米處允許(xu)電壓(ya)為(wei)380V時，線(xian)與線(xian)電壓(ya)降為(wei)20V，單根(gen)導線(xian)電壓(ya)降U＝10V，銅芯電線(xian)阻率(lv)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的變壓器(qi)，最大工作電(dian)流(liu)約(yue)80A，輸出電(dian)壓400V。

如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于380V的話，可用35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。

如果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話，可(ke)用70平(ping)方銅電纜(lan)或95平(ping)方鋁電纜(lan)。

如果(guo)到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不(bu)低于370V的話，可用25平(ping)方銅(tong)電(dian)纜(lan)或35平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。

三(san)相交流線路電壓降計算方(fang)法：電流*每根導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)線(xian)的(de)阻抗分為(wei)容抗、感(gan)抗和電阻。一(yi)般低壓導(dao)(dao)線(xian)截面積(ji)線(xian)路只計算(suan)電阻，用導(dao)(dao)體電阻率*導(dao)(dao)線(xian)截面積(ji)*導(dao)(dao)線(xian)長度。在(zai)這(zhe)里，銅是0.0175*截面積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面積(ji)*230。

一(yi)般情(qing)況下連(lian)續長時(shi)間運行(xing)的設(she)備(bei)電纜(lan)規格選(xuan)大一(yi)級。確保電壓(ya)波動的情(qing)況下，設(she)備(bei)穩定運行(xing)。