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來源:常見問題 閱讀:160950 發(fa)布時(shi)間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語中(zhong)“Voltagedrop”是電(dian)(dian)壓降(jiang),“drop”是“往下(xia)拉”的意思。電(dian)(dian)力線(xian)路的電(dian)(dian)壓降(jiang)是因(yin)為導(dao)體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)阻(zu)。正因(yin)為此,不管導(dao)體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都(dou)會造成線(xian)路一(yi)定的電(dian)(dian)壓損(sun)耗,而這種損(sun)耗(壓降(jiang))不大于本身電(dian)(dian)壓的5%時一(yi)般是不會對線(xian)路的電(dian)(dian)力驅動產生后(hou)果的。
例(li)如380V的線路,如果電(dian)壓降為19V,也即電(dian)路電(dian)壓不(bu)低于361V,就不(bu)會有很大的問題。當然(ran)我(wo)們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是(shi)(shi)一種電力損耗,雖(sui)然是(shi)(shi)不可(ke)避免,但我們總(zong)希望(wang)壓力降是(shi)(shi)處于一個可(ke)接受(shou)的范圍內。
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線路電壓降的(de)計算公式
一般來說,計算線(xian)路(lu)的壓降并不復雜,可按以(yi)下步驟(zou):
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中:P-功率(千瓦);U-電壓(kV);cosθ-功率因(yin)素(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其(qi)中:ρ-導(dao)(dao)體電阻率(銅芯電纜(lan)(lan)ρ=0.01740,鋁導(dao)(dao)體ρ=0.0283);L-線路長度(du)(米);S-電纜(lan)(lan)的標稱截面
3.計算線路壓降(最簡(jian)單實(shi)用):
ΔU=I×R
線(xian)路(lu)壓(ya)降計算公式:△U=2*I*R,I-線(xian)路(lu)電流;L-線(xian)路(lu)長度
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電纜壓降怎么算?
先選取導(dao)線再計算(suan)壓(ya)降,選擇導(dao)線的(de)原則(ze):
近(jin)距離按(an)發(fa)熱條件限制導線截面(安全載流(liu)量(liang));
遠距離在安全載(zai)流量(liang)的基礎上(shang),按電壓損失條件選擇導線截面,要(yao)保證負(fu)荷點的工作電壓在合格范圍;
大負荷按經濟電流(liu)密度(du)選擇。
為保證導線(xian)(xian)長時間連續運行,所允許的電流密(mi)度稱(cheng)安(an)全載(zai)流量。一般規定(ding)是:銅線(xian)(xian)選5~8A/mm2;鋁線(xian)(xian)選3~5A/mm2。安(an)全載(zai)流量還要根據導線(xian)(xian)的芯線(xian)(xian)使(shi)用(yong)環境的極(ji)限(xian)溫(wen)度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定(ding)。
一般情況(kuang)下,距離短、截面積小(xiao)、散熱好(hao)、氣(qi)溫低等(deng),導線的(de)導電能(neng)力(li)(li)強些(xie),安(an)全(quan)載(zai)流選上限;距離長(chang)、截面積大、散熱不好(hao)、氣(qi)溫高(gao)、自然環境差等(deng),導線的(de)導電能(neng)力(li)(li)弱些(xie),安(an)全(quan)載(zai)流選下限;
如導(dao)電(dian)能力,裸導(dao)線(xian)強(qiang)于絕緣(yuan)線(xian),架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜,埋于地下的(de)(de)電(dian)纜強(qiang)于敷(fu)設在地面的(de)(de)電(dian)纜等等。
電壓降根據下列條件計(ji)算:
環境溫度40℃;導線溫度70~90℃;電纜排(pai)列:單(dan)芯,S=2D;功率因數cosθ=0.8;末(mo)端允許降壓降百分數≤5%。
其中:Vd-電(dian)壓降(jiang),Vd=KxIxLxV0(v);I-工(gong)作電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A);L-線路長度(m);V0-表內(nei)電(dian)壓(V/A.m);K:三(san)相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1
單相時允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相時允許電壓降:Vd=380Vx5%=19V
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例題解析
題(ti)1:50kw 300米,采用25MM2線(xian)是否可行?
采用vv電纜25銅芯(xin):
去(qu)線阻為R=0.01(300/25)=0.2,其(qi)壓降為U=0.2*100=20
單線壓(ya)(ya)(ya)降(jiang)為20V,2相(xiang)為40V,變壓(ya)(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)(ya)為400V
400-40=360V
鋁線R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降為U=0.25*100=25,末(mo)端為350V
連續(xu)長時(shi)間運行對電(dian)機有影響,建(jian)議使用35銅芯(xin)或者(zhe)50鋁線。
25銅芯(xin)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,末端為(wei)366V
可以(yi)正常使用(變壓器電(dian)壓段(duan)電(dian)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(liu)量可采用(yong)25mm2的(de)銅(tong)電(dian)纜(lan)算電(dian)壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電(dian)壓(ya)損失U=IR=94X0.2=18V
如果(guo)用35mm2的銅(tong)電(dian)纜(lan),算電(dian)壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)
電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變(bian)壓(ya)器(qi)(qi),低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)到低壓(ya)柜電壓(ya)需達到390V,需多粗電纜?
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)
距離L=200米,200米處允許電(dian)壓為(wei)380V時,線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為(wei)20V,單根(gen)導線(xian)電(dian)壓降U=10V,銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ=0.0172,
單根線阻R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根導線截面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))
取35平方銅芯電線
55KVA的變(bian)壓(ya)器(qi),最大工(gong)作電流約80A,輸出電壓(ya)400V。
如果到(dao)達配電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要(yao)求不低于(yu)380V的話,可用35平方(fang)銅電(dian)纜或50平方(fang)鋁電(dian)纜。
如果到達配電柜的(de)電壓要求(qiu)不(bu)低(di)于390V的(de)話,可用70平方(fang)銅電纜或95平方(fang)鋁電纜。
如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于370V的話(hua),可用25平(ping)方銅(tong)電(dian)纜或35平(ping)方鋁電(dian)纜。
三(san)相交流(liu)線路電壓降計算方(fang)法:電流(liu)*每(mei)根導(dao)線阻抗*1.732
導(dao)線的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)(dian)阻。一般低壓導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)線路只計算電(dian)(dian)阻,用(yong)導(dao)體電(dian)(dian)阻率(lv)*導(dao)線截(jie)面(mian)積(ji)*導(dao)線長度。在這里,銅是0.0175*截(jie)面(mian)積(ji)*230,鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積(ji)*230。
一般情況(kuang)下連續長時(shi)間運行(xing)的設備(bei)電纜規格選(xuan)大一級。確保(bao)電壓波動的情況(kuang)下,設備(bei)穩定(ding)運行(xing)。