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電纜電壓降產(chǎn)生的原因

英語(yǔ)中“Voltagedrop”是電壓降，“drop”是“往下拉”的意思。電力線(xiàn)路的電壓降是因為導體存在電阻。正因為此，不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(huì )造成線(xiàn)路一定的電壓損耗，而這種損耗(壓降)不大于本身電壓的5%時(shí)一般是不會(huì )對線(xiàn)路的電力驅動(dòng)產(chǎn)生后果的。

例如380V的線(xiàn)路，如果電壓降為19V，也即電路電壓不低于361V，就不會(huì )有很大的問(wèn)題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一種電力損耗，雖然是不可避免，但我們總希望壓力降是處于一個(gè)可接受的范圍內。

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線(xiàn)路電壓降的計算公式

一般來(lái)說(shuō)，計算線(xiàn)路的壓降并不復雜，可按以下步驟：

1.計算線(xiàn)路電流I

 I= P/1.732×U×cosθ 

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

2.計算線(xiàn)路電阻R

 R=ρ×L/S 

其中：ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740，鋁導體ρ=0.0283)；L-線(xiàn)路長(cháng)度(米)；S-電纜的標稱(chēng)截面

3.計算線(xiàn)路壓降(最簡(jiǎn)單實(shí)用)：

 ΔU=I×R 

線(xiàn)路壓降計算公式：△U=2*I*R，I-線(xiàn)路電流；L-線(xiàn)路長(cháng)度

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電纜壓降怎么算？

先選取導線(xiàn)再計算壓降，選擇導線(xiàn)的原則：

近距離按發(fā)熱條件限制導線(xiàn)截面(安全載流量)；

遠距離在安全載流量的基礎上，按電壓損失條件選擇導線(xiàn)截面，要保證負荷點(diǎn)的工作電壓在合格范圍；

大負荷按經(jīng)濟電流密度選擇。

為保證導線(xiàn)長(cháng)時(shí)間連續運行，所允許的電流密度稱(chēng)安全載流量。一般規定是：銅線(xiàn)選5～8A/mm2；鋁線(xiàn)選3～5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xiàn)的芯線(xiàn)使用環(huán)境的極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。

一般情況下，距離短、截面積小、散熱好、氣溫低等，導線(xiàn)的導電能力強些，安全載流選上限；距離長(cháng)、截面積大、散熱不好、氣溫高、自然環(huán)境差等，導線(xiàn)的導電能力弱些，安全載流選下限；

如導電能力，裸導線(xiàn)強于絕緣線(xiàn)，架空線(xiàn)強于電纜，埋于地下的電纜強于敷設在地面的電纜等等。

電壓降根據下列條件計算：

環(huán)境溫度40℃；導線(xiàn)溫度70~90℃；電纜排列：?jiǎn)涡荆琒=2D；功率因數cosθ=0.8；末端允許降壓降百分數≤5%。

其中：Vd-電壓降，Vd=KxIxLxV0(v)；I-工作電流或計算電流(A)；L-線(xiàn)路長(cháng)度(m)；V0-表內電壓(V/A.m)；K：三相四線(xiàn) K=√3 單相K=1

單相時(shí)允許電壓降：Vd=220Vx5%=11V

三相時(shí)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(xiàn)是否可行？

采用vv電纜25銅芯：

去線(xiàn)阻為R=0.01(300/25)=0.2，其壓降為U=0.2*100=20

單線(xiàn)壓降為20V，2相為40V，變壓器低壓端電壓為400V

400-40=360V

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

連續長(cháng)時(shí)間運行對電機有影響，建議使用35銅芯或者50鋁線(xiàn)。

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

末端為370V

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

可以正常使用(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

按安全載流量可采用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

電壓損失U=IR=94X1.15=14V

題2：55變壓器，低壓柜在距離變壓器200米處。問(wèn)變壓器到低壓柜電壓需達到390V，需多粗電纜？

55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V)：

I＝P/1.732/U＝55/1.732/0.4≈80(A)

距離L＝200米，200米處允許電壓為380V時(shí)，線(xiàn)與線(xiàn)電壓降為20V，單根導線(xiàn)電壓降U＝10V，銅芯電線(xiàn)阻率ρ＝0.0172，

單根線(xiàn)阻R＝U/I＝10/80＝0.125(Ω) 

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

取35平方銅芯電線(xiàn)

55KVA的變壓器，最大工作電流約80A，輸出電壓400V。

如果到達配電柜的電壓要求不低于380V的話(huà)，可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話(huà)，可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。

如果到達配電柜的電壓要求不低于370V的話(huà)，可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。

三相交流線(xiàn)路電壓降計算方法：電流*每根導線(xiàn)阻抗*1.732

導線(xiàn)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導線(xiàn)截面積線(xiàn)路只計算電阻，用導體電阻率*導線(xiàn)截面積*導線(xiàn)長(cháng)度。在這里，銅是0.0175*截面積*230，鋁是 0.029*截面積*230。

一般情況下連續長(cháng)時(shí)間運行的設備電纜規格選大一級。確保電壓波動(dòng)的情況下，設備穩定運行。