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電纜電壓降產生的原因

英語中“Voltagedrop”是電(dian)壓(ya)(ya)降，“drop”是“往下拉”的(de)意思。電(dian)力(li)(li)線路(lu)(lu)的(de)電(dian)壓(ya)(ya)降是因(yin)為(wei)導體存在(zai)電(dian)阻(zu)。正因(yin)為(wei)此，不(bu)(bu)管(guan)導體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會造成線路(lu)(lu)一定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)損耗，而這(zhe)種(zhong)損耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)(bu)大于本身電(dian)壓(ya)(ya)的(de)5%時一般是不(bu)(bu)會對線路(lu)(lu)的(de)電(dian)力(li)(li)驅動產生后(hou)果的(de)。

例如380V的(de)線路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不(bu)低(di)于361V，就不(bu)會(hui)有很大的(de)問題。當然我們(men)是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為壓(ya)力間本身(shen)是一(yi)種(zhong)電力損耗(hao)，雖然是不(bu)可避免，但我們總希望壓(ya)力降(jiang)是處于(yu)一(yi)個可接(jie)受的范圍(wei)內(nei)。

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線路(lu)電壓降(jiang)的計(ji)算公式(shi)

一般來說，計算線(xian)路的壓降并不復(fu)雜，可按以下步驟：

1.計算線路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

其(qi)中：P-功率(lv)(千瓦)；U-電(dian)壓(kV)；cosθ-功率(lv)因素(0.8～0.85)

2.計算線路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體(ti)電(dian)(dian)阻(zu)率(銅芯(xin)電(dian)(dian)纜ρ=0.01740，鋁導體(ti)ρ=0.0283)；L-線路長(chang)度(米)；S-電(dian)(dian)纜的標(biao)稱(cheng)截面

3.計算線路壓(ya)降(最簡(jian)單實用)：

 ΔU=I×R 

線路壓(ya)降計算(suan)公(gong)式：△U=2*I*R，I-線路電流；L-線路長度

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電纜壓降怎么算？

先選取(qu)導(dao)線再(zai)計算壓降，選擇導(dao)線的原則：

近距離按發熱條(tiao)件限制導(dao)線截面(mian)(安全載流量)；

遠距離在(zai)(zai)安全載流(liu)量的基礎(chu)上，按電壓損失條件(jian)選擇導線截面，要保證負荷點的工作(zuo)電壓在(zai)(zai)合(he)格范圍；

大負荷按經(jing)濟電流密度選擇。

為保(bao)證導線(xian)(xian)長(chang)時(shi)間連續運行，所允許的電流(liu)(liu)密度稱安(an)全載流(liu)(liu)量。一般規定是：銅(tong)線(xian)(xian)選5～8A/mm2；鋁(lv)線(xian)(xian)選3～5A/mm2。安(an)全載流(liu)(liu)量還要(yao)根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使用環境(jing)的極限溫度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等(deng)綜合(he)因素決定。

一般(ban)情況下，距離短、截面積小、散熱(re)好、氣(qi)溫低等，導線的導電能力(li)強(qiang)些(xie)，安全載流選(xuan)上限(xian)；距離長、截面積大、散熱(re)不(bu)好、氣(qi)溫高、自然環境差等，導線的導電能力(li)弱(ruo)些(xie)，安全載流選(xuan)下限(xian)；

如導(dao)電(dian)能(neng)力，裸導(dao)線(xian)強于(yu)(yu)絕緣線(xian)，架空線(xian)強于(yu)(yu)電(dian)纜，埋于(yu)(yu)地下的電(dian)纜強于(yu)(yu)敷設在地面的電(dian)纜等(deng)等(deng)。

電壓降根據下列條件(jian)計算：

環境溫(wen)度40℃；導線溫(wen)度70~90℃；電(dian)纜排列：單芯，S=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允(yun)許降壓降百分數≤5%。

其(qi)中：Vd-電(dian)壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電(dian)流或(huo)計算電(dian)流(A)；L-線路長(chang)度(m)；V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m)；K：三相四(si)線 K=√3 單相K=1

單(dan)相時(shi)允許(xu)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1：50kw 300米，采用25MM2線(xian)是(shi)否可行(xing)？

采用vv電纜25銅(tong)芯：

去線阻為(wei)(wei)R=0.01(300/25)=0.2，其壓降(jiang)為(wei)(wei)U=0.2*100=20

單線壓(ya)(ya)降(jiang)為(wei)20V，2相為(wei)40V，變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電(dian)壓(ya)(ya)為(wei)400V

400-40=360V

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

連(lian)續長時間(jian)運行對電機有(you)影響，建議使(shi)用35銅(tong)芯或者(zhe)50鋁(lv)線。

25銅芯其壓降(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(mo)端為(wei)366V

可以正常(chang)使(shi)用(變壓器(qi)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

按安全載流量可(ke)采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失：

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(ou)

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓(ya)器(qi)，低(di)壓(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)器(qi)200米處。問變壓(ya)器(qi)到低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)達(da)到390V，需(xu)多粗電(dian)纜？

55KVA變(bian)壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距(ju)離L＝200米(mi)，200米(mi)處(chu)允許電壓為380V時，線(xian)(xian)與線(xian)(xian)電壓降(jiang)為20V，單根導線(xian)(xian)電壓降(jiang)U＝10V，銅芯電線(xian)(xian)阻(zu)率ρ＝0.0172，

單根(gen)線阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

單根(gen)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(de)變壓器，最(zui)大工作電流約(yue)80A，輸出電壓400V。

如(ru)果(guo)到達配(pei)電柜的電壓(ya)要(yao)求不低于380V的話，可用35平(ping)方銅電纜或50平(ping)方鋁(lv)電纜。

如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低(di)于390V的話，可用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)(lan)。

如果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不(bu)低于370V的(de)話，可用(yong)25平(ping)方(fang)銅電纜或35平(ping)方(fang)鋁(lv)電纜。

三(san)相交流(liu)線路電壓(ya)降計算方法：電流(liu)*每根(gen)導線阻抗*1.732

導(dao)(dao)(dao)(dao)線的(de)阻(zu)(zu)抗(kang)分(fen)為(wei)容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻(zu)(zu)。一般(ban)低壓導(dao)(dao)(dao)(dao)線截(jie)面積(ji)線路只計算電(dian)阻(zu)(zu)，用(yong)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)電(dian)阻(zu)(zu)率*導(dao)(dao)(dao)(dao)線截(jie)面積(ji)*導(dao)(dao)(dao)(dao)線長度。在(zai)這(zhe)里，銅是0.0175*截(jie)面積(ji)*230，鋁是 0.029*截(jie)面積(ji)*230。

一般情(qing)況下連續長(chang)時(shi)間運行的(de)設(she)備電纜規格(ge)選大一級。確(que)保電壓(ya)波動的(de)情(qing)況下，設(she)備穩定運行。