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來源:常見問題(ti) 閱讀:160780 發布時間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降,“drop”是(shi)(shi)(shi)“往(wang)下(xia)拉”的意思。電(dian)(dian)力(li)線路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)(shi)因為導體存在電(dian)(dian)阻。正因為此,不管(guan)導體采用哪種(zhong)材料(銅(tong)/鋁)都會(hui)造成線路(lu)一定(ding)的電(dian)(dian)壓(ya)損耗,而這種(zhong)損耗(壓(ya)降)不大于本身(shen)電(dian)(dian)壓(ya)的5%時一般是(shi)(shi)(shi)不會(hui)對(dui)線路(lu)的電(dian)(dian)力(li)驅(qu)動產生后果的。
例(li)如380V的(de)(de)線(xian)路(lu),如果電壓降(jiang)為19V,也即電路(lu)電壓不低(di)于361V,就不會(hui)有很(hen)大(da)的(de)(de)問題。當然我(wo)們是希望(wang)這種壓力降越小越好。因為(wei)壓力間(jian)本身(shen)是一種電力損耗,雖然(ran)是不(bu)可避免,但我們總(zong)希望壓力降是處于(yu)一個(ge)可接(jie)受的范圍內。
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線路電壓降的計算公(gong)式
一(yi)般來(lai)說,計算線路的壓降并不復雜,可按以下步驟:
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中(zhong):P-功率(lv)(lv)(千瓦(wa));U-電(dian)壓(kV);cosθ-功率(lv)(lv)因素(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-導(dao)體電(dian)阻率(銅芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740,鋁導(dao)體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電(dian)纜(lan)的標稱(cheng)截面(mian)
3.計算線路壓降(jiang)(最簡單實用):
ΔU=I×R
線路壓(ya)降(jiang)計算公式:△U=2*I*R,I-線路電(dian)流(liu);L-線路長度
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電纜壓降怎么算?
先選取導(dao)線(xian)(xian)再計算壓降,選擇(ze)導(dao)線(xian)(xian)的原(yuan)則:
近(jin)距離按發熱(re)條(tiao)件(jian)限制(zhi)導線截面(安全載流量);
遠距(ju)離(li)在安全(quan)載流量(liang)的(de)基礎上,按電壓損失條件選擇(ze)導線截(jie)面,要保證負荷點的(de)工(gong)作電壓在合格范圍(wei);
大負荷按經濟電流密度選擇。
為保證導線長時間(jian)連(lian)續(xu)運行,所允(yun)許的電流密度稱安(an)全(quan)載(zai)流量(liang)。一般規定(ding)是:銅(tong)線選5~8A/mm2;鋁線選3~5A/mm2。安(an)全(quan)載(zai)流量(liang)還(huan)要根(gen)據導線的芯線使用環(huan)境的極限溫度、冷(leng)卻(que)條(tiao)件、敷設(she)條(tiao)件等綜合因(yin)素(su)決定(ding)。
一般(ban)情況下,距(ju)離短、截面積小(xiao)、散(san)熱(re)好、氣溫低等(deng),導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)強些,安(an)全(quan)載(zai)流選上限;距(ju)離長、截面積大、散(san)熱(re)不好、氣溫高、自然環境差等(deng),導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能力(li)弱些,安(an)全(quan)載(zai)流選下限;
如導(dao)電能(neng)力,裸導(dao)線(xian)(xian)強于(yu)(yu)絕緣線(xian)(xian),架空線(xian)(xian)強于(yu)(yu)電纜(lan),埋于(yu)(yu)地下的電纜(lan)強于(yu)(yu)敷設在地面的電纜(lan)等(deng)等(deng)。
電壓降根據下列條件計算:
環境(jing)溫度(du)(du)40℃;導線(xian)溫度(du)(du)70~90℃;電纜排(pai)列:單芯(xin),S=2D;功(gong)率因數cosθ=0.8;末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。
其中(zhong):Vd-電(dian)壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A);L-線(xian)路長(chang)度(m);V0-表(biao)內電(dian)壓(V/A.m);K:三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1
單相時允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相(xiang)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線是否可行(xing)?
采用vv電纜25銅(tong)芯:
去線阻為R=0.01(300/25)=0.2,其壓降(jiang)為U=0.2*100=20
單線壓(ya)(ya)(ya)(ya)降為(wei)20V,2相為(wei)40V,變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)(ya)(ya)為(wei)400V
400-40=360V
鋁線R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降為(wei)U=0.25*100=25,末端(duan)為(wei)350V
連續(xu)長時間運(yun)行對(dui)電機(ji)有影響(xiang),建議使用(yong)35銅芯(xin)或(huo)者50鋁(lv)線。
25銅(tong)芯其壓降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
可以正常使(shi)用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)
50kw負(fu)荷額定(ding)電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按(an)安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V
如果用35mm2的(de)銅電纜,算電壓損(sun)失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓損失U=IR=94X1.15=14V
題(ti)2:55變(bian)壓(ya)器(qi),低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器(qi)200米處。問變(bian)壓(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)柜電壓(ya)需達(da)到(dao)390V,需多粗電纜(lan)?
55KVA變壓(ya)器額定輸出(chu)電(dian)流(端電(dian)壓(ya)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,線與(yu)線電壓降(jiang)為20V,單根導線電壓降(jiang)U=10V,銅芯(xin)電線阻(zu)率ρ=0.0172,
單根(gen)線(xian)阻R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根導(dao)線截面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32(平方)
取35平方銅芯電線
55KVA的變壓器,最大工(gong)作電(dian)流約80A,輸出電(dian)壓400V。
如果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于(yu)380V的話,可(ke)用35平方(fang)銅電(dian)纜或50平方(fang)鋁(lv)電(dian)纜。
如果到(dao)達配電柜的電壓要(yao)求(qiu)不低于390V的話,可用70平(ping)方銅電纜(lan)或95平(ping)方鋁電纜(lan)。
如果到達配電柜的電壓要求不(bu)低于(yu)370V的話(hua),可用25平方銅電纜或(huo)35平方鋁(lv)電纜。
三相交(jiao)流線路電壓降計(ji)算方法:電流*每根導線阻抗*1.732
導(dao)線的阻抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感(gan)抗(kang)和電阻。一般低壓導(dao)線截面積線路只(zhi)計算電阻,用(yong)導(dao)體(ti)電阻率*導(dao)線截面積*導(dao)線長度。在這里,銅是(shi)0.0175*截面積*230,鋁(lv)是(shi) 0.029*截面積*230。
一般情況(kuang)下(xia)連續長時(shi)間運行的設備(bei)電纜規格選大一級。確保(bao)電壓波動(dong)的情況(kuang)下(xia),設備(bei)穩定運行。