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來源:常見(jian)問題 閱讀:160749 發布時(shi)間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)壓(ya)降,“drop”是(shi)“往下拉(la)”的意思。電(dian)力(li)線路的電(dian)壓(ya)降是(shi)因(yin)為導體(ti)存(cun)在電(dian)阻。正因(yin)為此,不(bu)管導體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線路一(yi)(yi)定(ding)的電(dian)壓(ya)損耗,而這(zhe)種損耗(壓(ya)降)不(bu)大于本身電(dian)壓(ya)的5%時(shi)一(yi)(yi)般是(shi)不(bu)會對線路的電(dian)力(li)驅(qu)動(dong)產生后(hou)果的。
例(li)如(ru)380V的線(xian)路(lu),如(ru)果電(dian)壓(ya)降為19V,也即電(dian)路(lu)電(dian)壓(ya)不低于361V,就不會有很大的問題(ti)。當然(ran)我們是希(xi)望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓力間本(ben)身是一(yi)種電(dian)力損耗,雖然是不可避(bi)免(mian),但(dan)我們總(zong)希(xi)望壓力降(jiang)是處于一(yi)個可接受的范圍內。
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線路電壓(ya)降的計(ji)算公式(shi)
一般(ban)來說,計算線路的壓降并不復(fu)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(zhong):P-功率(lv)(lv)(千瓦);U-電壓(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-導體電(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)纜ρ=0.01740,鋁(lv)導體ρ=0.0283);L-線路長度(du)(米);S-電(dian)纜的(de)標稱截面
3.計算線路(lu)壓降(最(zui)簡單實用):
ΔU=I×R
線路(lu)壓(ya)降計算公式:△U=2*I*R,I-線路(lu)電流(liu);L-線路(lu)長度
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電纜壓降怎么算?
先選(xuan)取導(dao)線再(zai)計(ji)算壓降,選(xuan)擇導(dao)線的原則:
近距離按發熱條(tiao)件限制導(dao)線(xian)截(jie)面(安全載流量);
遠距離在安(an)全載流量的(de)基礎(chu)上,按電(dian)壓(ya)損失條件選擇(ze)導線(xian)截(jie)面,要保證負荷點的(de)工作電(dian)壓(ya)在合格范圍;
大負荷按經濟電流密度選擇。
為(wei)保證導線(xian)長時(shi)間連續運行,所允許的(de)電(dian)流(liu)密(mi)度稱安全載流(liu)量。一般規定是:銅(tong)線(xian)選5~8A/mm2;鋁線(xian)選3~5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導線(xian)的(de)芯線(xian)使(shi)用環境的(de)極限溫度、冷卻條(tiao)件、敷設條(tiao)件等綜合因素(su)決(jue)定。
一般情(qing)況下,距離(li)短(duan)、截面(mian)積小(xiao)、散熱好、氣溫(wen)低等,導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)強些(xie),安(an)(an)全載(zai)流選(xuan)上限(xian);距離(li)長(chang)、截面(mian)積大、散熱不好、氣溫(wen)高、自然環(huan)境差(cha)等,導(dao)線(xian)的導(dao)電能力(li)弱些(xie),安(an)(an)全載(zai)流選(xuan)下限(xian);
如導電(dian)能(neng)力,裸導線(xian)強(qiang)于絕緣(yuan)線(xian),架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜(lan),埋于地下的(de)電(dian)纜(lan)強(qiang)于敷設在地面的(de)電(dian)纜(lan)等等。
電壓降根(gen)據下(xia)列條(tiao)件計算:
環(huan)境溫(wen)度40℃;導線(xian)溫(wen)度70~90℃;電纜排列:單芯,S=2D;功率因數(shu)cosθ=0.8;末端允許降(jiang)壓降(jiang)百分數(shu)≤5%。
其中:Vd-電(dian)壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作(zuo)電(dian)流或計(ji)算電(dian)流(A);L-線(xian)(xian)路長度(du)(m);V0-表內電(dian)壓(V/A.m);K:三(san)相四線(xian)(xian) K=√3 單相K=1
單相(xiang)時允許(xu)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1:50kw 300米(mi),采用25MM2線是否可行?
采用vv電(dian)纜(lan)25銅(tong)芯:
去線阻為R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為U=0.2*100=20
單線壓降為(wei)20V,2相為(wei)40V,變壓器低壓端(duan)電壓為(wei)400V
400-40=360V
鋁線R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降為U=0.25*100=25,末端為350V
連續長時間運(yun)行對電機有(you)影響,建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。
25銅芯其壓(ya)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366V
可以正常使(shi)用(變壓器電壓段(duan)電壓為(wei)400V)
50kw負(fu)荷額(e)定電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按安全載流量可采用25mm2的(de)銅電纜(lan)算電壓(ya)損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電壓損失U=IR=94X0.2=18V
如果用35mm2的銅電纜,算電壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器,低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜在距(ju)離變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器200米處。問變壓(ya)(ya)(ya)(ya)器到低壓(ya)(ya)(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)(ya)(ya)需(xu)達(da)到390V,需(xu)多(duo)粗電纜?
55KVA變壓(ya)器額定(ding)輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)400V):
I=P/1.732/U=55/1.732/0.4≈80(A)
距離(li)L=200米,200米處允許(xu)電(dian)(dian)壓(ya)為380V時(shi),線與線電(dian)(dian)壓(ya)降為20V,單(dan)根導線電(dian)(dian)壓(ya)降U=10V,銅芯電(dian)(dian)線阻率(lv)ρ=0.0172,
單根線阻(zu)R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根導線截(jie)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(zui)大(da)工(gong)作電(dian)(dian)流約80A,輸出電(dian)(dian)壓400V。
如果到達配電柜的(de)電壓要求不(bu)低于380V的(de)話(hua),可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。
如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話,可用70平方銅電(dian)纜(lan)或95平方鋁電(dian)纜(lan)。
如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求(qiu)不低于370V的話,可用25平方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜或35平方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜。
三相交流線路(lu)電(dian)壓降計算方法(fa):電(dian)流*每(mei)根導線阻抗*1.732
導線(xian)的(de)阻(zu)抗分為容(rong)抗、感(gan)抗和電阻(zu)。一般低(di)壓導線(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)路只(zhi)計算電阻(zu),用導體電阻(zu)率(lv)*導線(xian)截(jie)面(mian)積*導線(xian)長度。在這(zhe)里,銅是0.0175*截(jie)面(mian)積*230,鋁是 0.029*截(jie)面(mian)積*230。
一般情況下連續長時間運行的設(she)備電纜規格選大一級。確保電壓(ya)波(bo)動的情況下,設(she)備穩定運行。