25的電纜，長度300米，算上損耗後，還可以帶多少功率？

電工技術

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題主問題中的25，應當指的是配電電纜的纜芯截面為25平方毫米。

電纜敷設有兩種，一種是在空氣中敷設，一種是在電纜溝（土壤）中敷設。

對於電纜來說，最要緊的就是散熱。上述這兩種敷設方式對電纜來說，當然會影響到它的載流能力。我們來看《電氣工程師實務手冊》中的參數：

當三芯或者四芯的25平方電纜在空氣中敷設時的載流量：79A。外部溫度80度。

當三芯或者四芯的25平方電纜在直埋敷設時的載流量：80A。外部溫度80度。

我們看到，兩者相差無幾，算下來大概驅動功率是42kW左右。

現在問題來了，題主所說的長度300米，會影響到載流量嗎？如果會影響，它將以何種形式產生影響？

設電纜的芯線電阻率是ρ0，長度是L，截面積是S，流過的電流是I，電阻溫度係數是α，溫度是θ。我們先不考慮電纜外皮對溫升的影響，則電纜的發熱功率P1為：

電纜的散熱功率P2為：

在這裡，KT是綜合散熱係數，A是電纜表面積，τ是溫升，也即電纜芯線溫度與環境溫度之差。

我們同樣先不考慮電纜的外包絕緣層，只按芯線來考慮。

不考慮電纜芯線的兩個端面，則電纜芯線的表面積A與截面積S以及長度L的關係是：

於是有：

當電纜的溫度平衡時，必有P1=P2。於是有：

注意到上式等號的左右兩邊都有長度L，把它略去。於是推得電纜芯線的載流量為：

形式一下子變得複雜起來了。不過，我們從中看到，長度L已經不見了。換句話說：電纜的載流量與電纜長度無關！！！

雖然上述公式是基於電纜芯線計算得到的，但電纜的外皮隻影響到綜合散熱係數，以及溫升，從而間接地影響到載流量，因此電纜的載流量與長度基本無關這個結論還是成立的。

既然電纜的載流量與長度無關，那麼電纜長度將會以何種形式影響到電纜的載流量？答案是：電纜壓降和熱穩定性。

我們來探討一番。

我們知道，當線路壓降較大使得用電設備電壓過低時，照明負載會出現燈光光線昏暗，甚至無法點燃；對於電動機負載，會出現較大的工作電流，轉矩也會下降。因此，對於照明負載，線路電壓損失不得大於10%；對於電動機負載，線路電壓損失不得大於8%。

翻開《工業與民用配電設計手冊》第三版第九章第二節的電壓損失計算，從表9-63中我們能看到線路電壓損失的計算方法：

Δu%=Δua%IL，

式中：Δu%——電纜線路電壓損失，單位%；Δua%——每千米電纜的電壓瞬時，單位%；

I——電流；L——線路電纜長度。

翻開此書的P583，在表9-80中我們看到如下數據：

我們來看下圖：

我們已經知道，按25平方電纜的帶載能力，用它給37kW電機供電不成問題。查閱手冊得知，ABB的37kW電機運行電流是68A，功率因數是0.8。

現在，我們來計算一下當電動機正常運行時25平方電纜上的壓降，以及電動機接線端子處的電壓是多少：

第一步：求變壓器的運行電流

設變壓器的負載率為70%，於是系統總電流為：

根據一般規律，低壓配電設備和進線電纜的總系統壓降為6V，於是在電動機迴路出線側的電壓為：

第二步：求25平方電纜的壓降

首先計算電動機正常運行時的電纜壓降：

查表，得知在功率因素為0.8時，每公里電壓損失為0.317，將數據代入計算式，得到電壓壓降百分位數是：，也即6.5%的壓降。

我們發現，這個值是小於8%的，因此25平方電纜在電動機正常運行狀態下完全能滿足要求。

我們來計算電纜壓降的實際值：

於是電動機接線盒處的電壓為：

計算當電動機起動時的電纜壓降：

我們知道，當電動機起動時，它的起動電流倍數時4到8.4倍，我們按常規選擇為6倍。於是37kW電動機的起動電流是：

我們先來計算總系統壓降。

已知原先的電流是636A，其中包括37kW電動機的運行電流。現在電機起動，因此總電流為：

636+5X68=976A。又知道原先的總系統壓降是6V，所以現在的總系統壓降是：

於是電動機迴路出線側的電壓為：。

再來計算電纜壓降百分位數：，也即21.9%的壓降，實際電壓降為：

注意此時的參數：電機起動時，功率因數取0.5，對應的千米壓降百分位數為0.215。另外，為何要乘以5，而不是乘以6？

電機接線盒處的電壓為：

因為：，此值大於8%。不用說也知道，這個電壓不合格。電機起動時間會很長，起動電流會很大。

事實上，由公式：，故此電機必須採取星三角起動措施，因為它的起動電流會減小很多，因此25平方的電纜可能還是適用的，當然要仔細核算才行。

由此可見，25平方長300米的電纜，在驅動37kW電機直接起動時不滿足要求，電纜截面必須加大；驅動37kW電機星三角起動時需要核算具體參數。

至於直接起動時電纜截面要加大到多少，仿照我的計算，很容易得到結果。

最後的結論是什麼？

結論1：電纜的載流量與電纜截面相關，與電纜長度關係不大。

結論2：電纜的長度會影響到電纜壓降。當電纜很長時，要校驗它的壓降百分比，以及熱穩定性。這兩項參數有可能會加大電纜截面。

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二點五下乘以九，順號減一往上走，三十五乘三點五，成雙順號減點五，裸導線與銅升級，穿管套管降一級

這是電纜載流量的經驗口訣，基本靠譜

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腦門兒一拍，這種情況，降一級算，當16的算，然後，記得表上是能帶50安培

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可以告訴我電壓嗎？

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