電壓降計算方法 (2)[優(yōu)選材料]

1、電纜電壓降對于動力裝置，例如發(fā)電機(jī)、變壓器等配置的電力電纜，當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時，例如900m，就應(yīng)考慮電纜電壓的“壓降”問題，否則電纜采購、安裝以后，方才發(fā)覺因未考慮壓降，導(dǎo)致設(shè)備無法正常啟動，而因此造成工程損失。一.電力線路為何會產(chǎn)生“電壓降”？電力線路的電壓降是因為導(dǎo)體存在電阻。正因為此，所以不管導(dǎo)體采用哪種材料（銅，鋁）都會造成線路一定的電壓損耗，而這種損耗（壓降）不大于本身電壓的10%時一般是不會對線路的電力驅(qū)動產(chǎn)生后果的。二.在哪些場合需要考慮電壓降?一般來說，線路長度不很長的場合，由于電壓降非常有限，往往可以忽略“壓降”的問題，例如線路只有幾十米。但是，在一些較長的電力線路上如果忽略

2、了電纜壓降，電纜敷設(shè)后在啟動設(shè)備可能會因電壓太低，根本啟動不了設(shè)備；或設(shè)備雖能啟動，但處于低電壓運行狀態(tài)，時間長了損壞設(shè)備。較長電力線路需要考慮壓降的問題。所謂“長線路”一般是指電纜線路大于500米。對電壓精度要求較高的場合也要考慮壓降。三.如何計算電力線路的壓降？一般來說，計算線路的壓降并不復(fù)雜，可按以下步驟：1.計算線路電流I公式：I= P/1.732Ucos其中： P功率，用“千瓦” U電壓，單位kV cos功率因素，用0.80.852 .計算線路電阻R公式：R=L/S其中： 導(dǎo)體電阻率，銅芯電纜用0.01740代入，鋁導(dǎo)體用0.0283代入 L線路長度，用“米”代入 S電纜的標(biāo)稱截面3

3、.計算線路壓降公式：U=IR舉例說明：某電力線路長度為600m，電機(jī)功率90kW，工作電壓380v，電纜是70mm2銅芯電纜，試求電壓降。解：先求線路電流II=P/1.732Ucos=90（1.7320.3800.85）=161(A)再求線路電阻RR=L/S=0.0174060070=0.149()現(xiàn)在可以求線路壓降了：U=IR =1610.149=23.99（V）由于U=23.99V，已經(jīng)超出電壓380V的5%（23.99380=6.3%），因此無法滿足電壓的要求。解決方案：增大電纜截面或縮短線路長度。讀者可以自行計算驗正。例：在800米外有30KW負(fù)荷，用702電纜看是否符合要求？I=P/

4、1.732*U*COS=30/1.732*0.38*0.8=56.98AR=L/S=0.018*800/70=0.206歐 U=IR=56.98*0.206=11.7219V(5%U=0.05*380=19)符合要求。電壓降的估算1用途根據(jù)線路上的負(fù)荷矩，估算供電線路上的電壓損失，檢查線路的供電質(zhì)量。2口訣提出一個估算電壓損失的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過一些簡單的計算，可估出供電線路上的電壓損失。壓損根據(jù)“千瓦.米”，2.5鋁線201。截面增大荷矩大，電壓降低平方低。三相四線6倍計，銅線乘上1.7。感抗負(fù)荷壓損高，10下截面影響小，若以力率0.8計，10上增加0.2至1。3說明電壓損失計算與較多的因素有關(guān)

5、,計算較復(fù)雜。估算時，線路已經(jīng)根據(jù)負(fù)荷情況選定了導(dǎo)線及截面，即有關(guān)條件已基本具備。電壓損失是按“對額定電壓損失百分之幾”來衡量的。口訣主要列出估算電壓損失的最基本的數(shù)據(jù)，多少“負(fù)荷矩”電壓損失將為1%。當(dāng)負(fù)荷矩較大時，電壓損失也就相應(yīng)增大。因些，首先應(yīng)算出這線路的負(fù)荷矩。所謂負(fù)荷矩就是負(fù)荷（千瓦）乘上線路長度（線路長度是指導(dǎo)線敷設(shè)長度“米”，即導(dǎo)線走過的路徑，不論線路的導(dǎo)線根數(shù)。），單位就是“千瓦米”。： 首先說明計算電壓損失的最基本的根據(jù)是負(fù)荷矩：千瓦米基準(zhǔn)數(shù)據(jù)：2.5平方毫米的鋁線，單相220伏，負(fù)荷為電阻性（功率因數(shù)為1），每20“千瓦米”負(fù)荷矩電壓損失為1%。這就是口訣中的“2.5鋁線

6、201”。在電壓損失1%的基準(zhǔn)下，截面大的，負(fù)荷矩也可大些，按正比關(guān)系變化。比如10平方毫米的鋁線，截面為2.5平方毫米的4倍，則20*4=80千瓦米，即這種導(dǎo)線負(fù)荷矩為80千瓦米，電壓損失才1%。其余截面照些類推?！半妷航档推椒降汀崩?6伏，則先找出36伏相當(dāng)于220伏的1/6。此時，這種線路電壓損失為1%的負(fù)荷矩不是20千瓦米，而應(yīng)按1/6的平方即1/36來降低，這就是20*（1/36）=0.55千瓦米。即是說，36伏時，每0.55千瓦米（即每550瓦米），電壓損失降低1%。不單適用于額定電壓更低的情況，也可適用于額定電壓更高的情況。這時卻要按平方升高了。例如單相380伏，由于電壓380

7、伏為220伏的1.7倍，因此電壓損失1%的負(fù)荷矩應(yīng)為20*1.72=58千瓦米。從以上可以看出：口訣“截面增大荷矩大，電壓降低平方低”。都是對照基準(zhǔn)數(shù)據(jù)“2.5鋁線201”而言的?！纠?】一條220伏照明支路，用2.5平方毫米鋁線，負(fù)荷矩為76千瓦米。由于76是20的3.8倍（76/20=3.8），因此電壓損失為3.8%?！纠?】一條4平方毫米鋁線敷設(shè)的40米長的線路，供給220伏1千瓦的單相電爐2只，估算電壓損失是：先算負(fù)荷矩2*40=80千瓦米。再算4平方毫米鋁線電壓損失1%的負(fù)荷矩，根據(jù)“截面增大負(fù)荷矩大”的原則，4和2.5比較，截面增大為1.6倍（4/2.5=1.6），因此負(fù)荷矩增為2

8、0*1.6=32千瓦米（這是電壓損失1%的數(shù)據(jù)）。最后計算80/32=2.5，即這條線路電壓損失為2.5%。當(dāng)線路不是單相而是三相四線時，（這三相四線一般要求三相負(fù)荷是較平衡的。它的電壓是和單相相對應(yīng)的。如果單相為220伏，對應(yīng)的三相便是380伏，即380/220伏。）同樣是2.5平方毫米的鋁線，電壓損失1%的負(fù)荷矩是中基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的6倍，即20*6=120千瓦米。至于截面或電壓變化，這負(fù)荷矩的數(shù)值，也要相應(yīng)變化。當(dāng)導(dǎo)線不是鋁線而是銅線時，則應(yīng)將鋁線的負(fù)荷矩數(shù)據(jù)乘上1.7，如“2.5鋁線201”改為同截面的銅線時，負(fù)荷矩則改為20*1.7=34千瓦米，電壓損失才1%?！纠?】前面舉例的照明支路，若

9、是銅線，則76/34=2.2，即電壓損失為2.2%。對電爐供電的那條線路，若是銅線，則80/（32*1.7）=1.5，電壓損失為1.5%?！纠?】一條50平方毫米鋁線敷設(shè)的380伏三相線路，長30米，供給一臺60千瓦的三相電爐。電壓損失估算是：負(fù)荷矩：60*30=1800千瓦米。再算50平方毫米鋁線在380伏三相的情況下電壓損失1%的負(fù)荷矩：根據(jù)“截面增大荷矩大”，由于50是2.5的20倍，因此應(yīng)乘20，再根據(jù)“三相四線6倍計”，又要乘6，因此，負(fù)荷矩增大為20*20*6=2400千瓦米。最后1800/2400=0.75，即電壓損失為0.75%。以上都是針對電阻性負(fù)荷而言。對于感抗性負(fù)荷（如電

10、動機(jī)），計算方法比上面的更復(fù)雜。但口訣首先指出：同樣的負(fù)荷矩千瓦米，感抗性負(fù)荷電壓損失比電阻性的要高一些。它與截面大小及導(dǎo)線敷設(shè)之間的距離有關(guān)。對于10平方毫米及以下的導(dǎo)線則影響較小，可以不增高。對于截面10平方毫米以上的線路可以這樣估算：先按或算出電壓損失，再“增加0.2至1”，這是指增加0.2至1倍，即再乘1.2至2。這可根據(jù)截面大小來定，截面大的乘大些。例如70平方毫米的可乘1.6，150平方毫米可乘2。以上是指線路架空或支架明敷的情況。對于電纜或穿管線路，由于線路距離很小面影響不大，可仍按、的規(guī)定估算，不必增大或僅對大截面的導(dǎo)線略為增大（在0.2以內(nèi)）?！纠?】圖1中若20千瓦是380

11、伏三相電動機(jī)，線路為3*16鋁線支架明敷，則電壓損失估算為：已知負(fù)荷矩為600千瓦米。計算截面16平方毫米鋁線380伏三相時，電壓損失1%的負(fù)荷矩：由于16是2.5的6.4倍，三相負(fù)荷矩又是單相的6倍，因此負(fù)荷矩增為：20*6.4*6=768千瓦米600/768=0.8即估算的電壓損失為0.8%。但現(xiàn)在是電動機(jī)負(fù)荷，而且導(dǎo)線截面在10以上，因此應(yīng)增加一些。根據(jù)截面情況，考慮1.2，估算為0.8*1.2=0.96，可以認(rèn)為電壓損失約1%。以上就是電壓損失的估算方法。最后再就有關(guān)這方面的問題談幾點： 一、線路上電壓損失大到多少質(zhì)量就不好？一般以78%為原則。（較嚴(yán)格的說法是：電壓損失以用電設(shè)備的額

12、定電壓為準(zhǔn)（如380/220伏），允許低于這額定電壓的5%（照明為2 .5%）。但是配電變壓器低壓母線端的電壓規(guī)定又比額定電壓高5%（400/230伏），因此從變壓器開始至用電設(shè)備的整個線路中，理論上共可損失5%+5%=10%，但通常卻只允許78%。這是因為還要扣除變壓器內(nèi)部的電壓損失以及變壓器力率低的影響的緣故。）不過這78%是指從配電變壓器低壓側(cè)開始至計算的那個用電設(shè)備為止的全部線路。它通常包括有戶外架空線、戶內(nèi)干線、支線等線段。應(yīng)當(dāng)是各段結(jié)果相加，全部約78%。 二、估算電壓損失是設(shè)計的工作，主要是防止將來使用時出現(xiàn)電壓質(zhì)量不佳的現(xiàn)象。由于影響計算的因素較多（主要的如計算干線負(fù)荷的準(zhǔn)確性

13、，變壓器電源側(cè)電壓的穩(wěn)定性等），因此，對計算要求很精確意義不大，只要大體上胸中有數(shù)就可以了。比如截面相比的關(guān)系也可簡化為4比2 .5為1 .5倍，6比2 .5為2 .5倍，16比2 .5倍為6倍。這樣計算會更方便些。 三、在估算電動機(jī)線路電壓損失中，還有一種情況是估算電動機(jī)起動時的電壓損失。這是若損失太大，電動機(jī)便不能直接起動。由于起動時的電流大，力率低，一般規(guī)定起動時的電壓損失可達(dá)15%。這種起動時的電壓損失計算更為復(fù)雜，但可用上述口訣介紹的計算結(jié)果判斷，一般截面25平方毫米以內(nèi)的鋁線若符合5%的要求，也可符合直接起動的要求：35、50平方毫米的鋁線若電壓損失在3 .5%以內(nèi)，也可滿足；70

14、、95平方毫米的鋁線若電壓損失在2 .5%以內(nèi)，也可滿足；而120平方毫米的鋁線若電壓損失在1 .5以內(nèi)。才可滿足。這3 .5%，2 .5%，1 .5 .%剛好是5%的七、五、三折，因此可以簡單記為：“35以上，七、五、三折”。 四、假如在使用中確實發(fā)現(xiàn)電壓損失太大，影響用電質(zhì)量，可以減少負(fù)荷（將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到別的較輕的線路，或另外增加一回路），或者將部分線段的截面增大（最好增大前面的干線）來解決。對于電動機(jī)線路，也可以改用電纜來減少電壓損失。當(dāng)電動機(jī)無法直接啟動時，除了上述解決辦法外，還可以采用降壓起動設(shè)備（如星-三角起動器或自耦減壓起動器等）來解決線路電壓降計算公式線路電壓降計算公式為U

15、=（P*L）/(A*S)其中：P為線路負(fù)荷L為線路長度A為導(dǎo)體材質(zhì)系數(shù)（銅大概為77，鋁大概為46）S為電纜截面在溫度=20C時，銅的電阻系數(shù)為0.0175歐姆*平方毫米/米；在溫度=75C時銅的電阻系數(shù)為0.0217歐姆*平方毫米/米一般情況下電阻系數(shù)隨溫度變化而變化,在一定溫度下導(dǎo)線的電阻=導(dǎo)線的長度*導(dǎo)線的電阻系數(shù)/導(dǎo)線的載面積150米16平方毫米銅導(dǎo)線的電阻在溫度=20C時=150*0.0175/16=0.164(歐姆)如果只用其中的兩條(一條作火線,一條作地線)那線路電阻=0.164歐姆*2(串)=0.328歐姆作負(fù)載30安培算線路壓降=30*0.328=9.84(伏)如果兩條并聯(lián)作火線,另兩條并聯(lián)作地線,那線路電阻為0.164歐美,線路壓降=30*0.164=4.92(伏)具體使用中的線路壓降隨環(huán)境溫度、負(fù)載