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來(lai)源:常見問(wen)題 閱讀:160746 發(fa)布(bu)時(shi)間(jian):2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英(ying)語中“Voltagedrop”是電壓(ya)(ya)降,“drop”是“往下(xia)拉(la)”的(de)(de)(de)意思。電力(li)(li)線路的(de)(de)(de)電壓(ya)(ya)降是因(yin)為(wei)導(dao)體(ti)(ti)存在電阻。正因(yin)為(wei)此(ci),不(bu)管(guan)導(dao)體(ti)(ti)采(cai)用哪(na)種材(cai)料(銅/鋁)都會造成線路一定的(de)(de)(de)電壓(ya)(ya)損耗,而這種損耗(壓(ya)(ya)降)不(bu)大于本身電壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)5%時一般是不(bu)會對線路的(de)(de)(de)電力(li)(li)驅動產生(sheng)后果的(de)(de)(de)。
例如380V的線路,如果電(dian)壓降為19V,也(ye)即電(dian)路電(dian)壓不低于361V,就不會有很大的問題。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力(li)間本身(shen)是一(yi)種電力(li)損耗,雖然是不(bu)可避(bi)免,但(dan)我們總希望壓(ya)力(li)降是處于一(yi)個可接受的范圍(wei)內。
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線路電壓降的計算公(gong)式
一(yi)般來說,計算線路的壓降(jiang)并不復(fu)雜,可按以下(xia)步(bu)驟:
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中(zhong):P-功率(千瓦);U-電壓(kV);cosθ-功率因素(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-導體電(dian)(dian)阻(zu)率(銅芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740,鋁導體ρ=0.0283);L-線(xian)路(lu)長度(米);S-電(dian)(dian)纜的標稱截面
3.計算線路壓降(最簡單(dan)實用):
ΔU=I×R
線(xian)路(lu)壓降計算(suan)公式:△U=2*I*R,I-線(xian)路(lu)電(dian)流;L-線(xian)路(lu)長(chang)度(du)
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電纜壓降怎么算?
先選取(qu)導線再計算壓降,選擇導線的(de)原則(ze):
近距離按(an)發熱條件限制導線截面(安全(quan)載流量);
遠距(ju)離(li)在安全載流量的基礎上,按(an)電壓損失條件選擇(ze)導線截面,要保證負荷點(dian)的工(gong)作電壓在合格(ge)范圍(wei);
大負荷按(an)經濟電流密度選擇。
為保(bao)證(zheng)導線(xian)長(chang)時間連續(xu)運行,所允許(xu)的(de)電流(liu)密度(du)稱安全(quan)載(zai)流(liu)量。一般規定是:銅線(xian)選5~8A/mm2;鋁(lv)線(xian)選3~5A/mm2。安全(quan)載(zai)流(liu)量還要根(gen)據導線(xian)的(de)芯線(xian)使用(yong)環(huan)境的(de)極限(xian)溫度(du)、冷卻條件、敷(fu)設條件等綜(zong)合因素決定。
一般情況下,距離(li)短(duan)、截面(mian)積(ji)小、散熱(re)好(hao)、氣溫低等,導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能(neng)(neng)力(li)強(qiang)些(xie),安(an)全載流選(xuan)上限;距離(li)長、截面(mian)積(ji)大、散熱(re)不好(hao)、氣溫高、自(zi)然環境(jing)差等,導(dao)(dao)線的導(dao)(dao)電能(neng)(neng)力(li)弱些(xie),安(an)全載流選(xuan)下限;
如導(dao)電(dian)能力,裸導(dao)線強(qiang)于(yu)絕(jue)緣線,架空線強(qiang)于(yu)電(dian)纜,埋于(yu)地(di)下的電(dian)纜強(qiang)于(yu)敷設(she)在地(di)面的電(dian)纜等等。
電壓降根(gen)據下列條件計算:
環境溫度(du)40℃;導(dao)線溫度(du)70~90℃;電纜排列:單芯,S=2D;功率因數cosθ=0.8;末端允許降(jiang)(jiang)壓(ya)降(jiang)(jiang)百(bai)分(fen)數≤5%。
其中:Vd-電(dian)壓(ya)(ya)降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工(gong)作電(dian)流或計算電(dian)流(A);L-線路長度(m);V0-表內電(dian)壓(ya)(ya)(V/A.m);K:三相四線 K=√3 單相K=1
單相(xiang)時(shi)允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相時允許電壓降(jiang):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?
采用vv電纜(lan)25銅芯:
去線(xian)阻(zu)為(wei)R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為(wei)U=0.2*100=20
單線壓(ya)降為(wei)20V,2相為(wei)40V,變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(ya)為(wei)400V
400-40=360V
鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降(jiang)為U=0.25*100=25,末(mo)端為350V
連續長時(shi)間運行(xing)對電機(ji)有影響,建(jian)議(yi)使用(yong)35銅芯(xin)或者50鋁線。
25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30,
末端為370V
鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17,17*2=34,末端(duan)為366V
可以正常使用(yong)(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為400V)
50kw負荷額定(ding)電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按(an)安全(quan)載流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電壓損失U=IR=94X0.2=18V
如果用35mm2的銅(tong)電(dian)纜,算電(dian)壓損失:
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,低(di)壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米處。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低(di)壓(ya)柜電(dian)壓(ya)需(xu)達(da)到(dao)390V,需(xu)多(duo)粗電(dian)纜(lan)?
55KVA變(bian)壓器(qi)額定輸出電流(端(duan)電壓400V):
I=P/1.732/U=55/1.732/0.4≈80(A)
距離(li)L=200米,200米處允(yun)許電(dian)壓為(wei)380V時(shi),線(xian)與線(xian)電(dian)壓降為(wei)20V,單(dan)根導線(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(mian):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(da)工作(zuo)電流(liu)約(yue)80A,輸出電壓400V。
如果到達(da)配電柜的(de)電壓要求(qiu)不低于380V的(de)話(hua),可(ke)用35平方銅(tong)電纜或50平方鋁電纜。
如果到(dao)達(da)配電柜的電壓要求不低于390V的話,可用(yong)70平(ping)(ping)方(fang)銅電纜(lan)或95平(ping)(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。
如果到達(da)配(pei)電柜(ju)的電壓要求不低于370V的話,可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。
三相交流線路(lu)電壓(ya)降計算方法:電流*每根導線阻抗(kang)*1.732
導(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感抗和電(dian)阻。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計算(suan)電(dian)阻,用導(dao)體(ti)電(dian)阻率(lv)*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里(li),銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230,鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。
一般情況(kuang)下連續長時間運行的設備電纜(lan)規格選大一級。確保電壓波動的情況(kuang)下,設備穩定運行。