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電纜電壓降產生的原因

英(ying)語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降，“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉(la)”的意思。電(dian)(dian)(dian)(dian)力線路的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降是(shi)因(yin)為(wei)導(dao)體存在電(dian)(dian)(dian)(dian)阻。正因(yin)為(wei)此(ci)，不管導(dao)體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁(lv))都(dou)會造成線路一(yi)定(ding)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)損耗(hao)，而這種(zhong)損耗(hao)(壓(ya)(ya)(ya)降)不大于本身(shen)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的5%時一(yi)般(ban)是(shi)不會對線路的電(dian)(dian)(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后果的。

例如(ru)380V的(de)線路，如(ru)果電壓降為(wei)19V，也即電路電壓不(bu)(bu)低(di)于361V，就(jiu)不(bu)(bu)會有很大(da)的(de)問題。當然我們(men)是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一(yi)(yi)種電力損耗，雖(sui)然是不可(ke)避免(mian)，但我們總希望(wang)壓力降是處于(yu)一(yi)(yi)個可(ke)接受的范圍內。

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線路電壓降的計算公式

一般來說，計算線路的壓降并不復(fu)雜(za)，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其(qi)中：ρ-導體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線路長度(米)；S-電(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面

3.計算線路壓降(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(dian)流；L-線路(lu)長(chang)度

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電纜壓降怎么算？

先(xian)選(xuan)(xuan)取導(dao)線再計算壓(ya)降，選(xuan)(xuan)擇導(dao)線的原(yuan)則：

近距離按發(fa)熱條件限制(zhi)導線(xian)截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的(de)基(ji)礎上(shang)，按電壓損失(shi)條件選擇導線(xian)截面，要保證負荷(he)點(dian)的(de)工作電壓在合格范(fan)圍；

大負荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為(wei)保證導線(xian)(xian)(xian)長時間連續(xu)運行(xing)，所允許(xu)的(de)電流密(mi)度(du)稱安(an)全載(zai)流量。一般(ban)規定是：銅線(xian)(xian)(xian)選(xuan)5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)(xian)選(xuan)3～5A/mm2。安(an)全載(zai)流量還要根據導線(xian)(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)(xian)使用環境的(de)極限溫度(du)、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合(he)因素決定。

一般(ban)情況下，距(ju)離短(duan)、截面積(ji)小、散熱好、氣溫(wen)低等(deng)，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力(li)強些(xie)，安(an)(an)全(quan)載流選上限；距(ju)離長、截面積(ji)大(da)、散熱不好、氣溫(wen)高、自然環境差等(deng)，導(dao)(dao)線的(de)導(dao)(dao)電能(neng)力(li)弱(ruo)些(xie)，安(an)(an)全(quan)載流選下限；

如導(dao)電(dian)能力，裸導(dao)線(xian)強于絕(jue)緣(yuan)線(xian)，架空線(xian)強于電(dian)纜(lan)，埋于地下的電(dian)纜(lan)強于敷設(she)在地面(mian)的電(dian)纜(lan)等等。

電壓降根(gen)據下列條件計算(suan)：

環境溫(wen)度(du)40℃；導(dao)線溫(wen)度(du)70~90℃；電纜排列：單(dan)芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百(bai)分數≤5%。

其中(zhong)：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流(liu)或(huo)計算電(dian)流(liu)(A)；L-線路(lu)長度(m)；V0-表內電(dian)壓(V/A.m)；K：三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1

單(dan)相時允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時允許(xu)電(dian)壓降：Vd=380Vx5%=19V

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例題解析

題1：50kw 300米(mi)，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行？

采(cai)用(yong)vv電纜25銅芯：

去線阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2，其(qi)壓(ya)降(jiang)為U=0.2*100=20

單線壓降為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓器低(di)壓端電壓為(wei)400V

400-40=360V

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

連續長時(shi)間運行對(dui)電機有影響(xiang)，建議使用35銅芯或者50鋁線(xian)。

25銅(tong)芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30，

末端為370V

鋁線(xian)U=0.0283(300/50)=0.17，17*2=34，末端為(wei)366V

可以(yi)正常使用(yong)(變壓器電壓段電壓為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(an)全載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω

電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V

如果(guo)用(yong)35mm2的(de)銅電纜，算電壓(ya)損失：

R＝ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)

電(dian)壓損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V

題2：55變(bian)壓(ya)(ya)器，低壓(ya)(ya)柜(ju)在(zai)距離(li)變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜(ju)電壓(ya)(ya)需(xu)達到(dao)390V，需(xu)多粗電纜(lan)？

55KVA變壓器額(e)定輸出(chu)電(dian)(dian)流(端電(dian)(dian)壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米(mi)，200米(mi)處允(yun)許(xu)電(dian)(dian)壓為380V時，線(xian)與線(xian)電(dian)(dian)壓降為20V，單根(gen)導線(xian)電(dian)(dian)壓降U＝10V，銅芯電(dian)(dian)線(xian)阻率(lv)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(平方)

取35平方銅芯電線

55KVA的變壓器(qi)，最(zui)大工作電(dian)流約80A，輸出電(dian)壓400V。

如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要求不(bu)低于380V的話，可用(yong)35平方銅電(dian)(dian)纜或50平方鋁電(dian)(dian)纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低(di)于390V的話，可用70平方銅(tong)電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。

如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)不低于370V的話，可用25平方(fang)銅電(dian)纜或35平方(fang)鋁電(dian)纜。

三相交(jiao)流(liu)線路電壓降計算方法：電流(liu)*每(mei)根導線阻抗*1.732

導(dao)線(xian)的阻(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)。一般(ban)低壓導(dao)線(xian)截面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只計算電阻(zu)，用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)截面(mian)(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)長度。在(zai)這里，銅是0.0175*截面(mian)(mian)積(ji)*230，鋁(lv)是 0.029*截面(mian)(mian)積(ji)*230。

一般情況下連續(xu)長時間運行的(de)設備電(dian)纜規格選大一級。確保電(dian)壓波動的(de)情況下，設備穩定運行。