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弓長嶺電線電纜壓降原因是什么?如何計算?

來源:常見(jian)問(wen)題 閱(yue)讀:160918 發布時間:2020-02-06

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電纜電壓降產生的原因


英語中“Voltagedrop”是(shi)電壓降,“drop”是(shi)“往(wang)下(xia)拉(la)”的(de)意思。電力(li)線路(lu)的(de)電壓降是(shi)因(yin)為(wei)導(dao)體存在電阻。正因(yin)為(wei)此,不管(guan)導(dao)體采(cai)用哪種材料(liao)(銅/鋁(lv))都會造成線路(lu)一定的(de)電壓損耗(hao),而這種損耗(hao)(壓降)不大于本身電壓的(de)5%時一般是(shi)不會對線路(lu)的(de)電力(li)驅動產(chan)生后果的(de)。



例如380V的線路,如果(guo)電壓降(jiang)為19V,也即(ji)電路電壓不低(di)于361V,就不會有很(hen)大的問(wen)題。當然我(wo)們是(shi)希望這種壓力降越小越好。因(yin)為壓(ya)力間本身是一(yi)種電力損耗,雖然(ran)是不可避免,但(dan)我們總希望壓(ya)力降是處于一(yi)個(ge)可接受的范圍(wei)內。


2


線路電(dian)壓降的計(ji)算公(gong)式




一般來說,計算線路(lu)的壓降并不復(fu)雜,可按以(yi)下步驟:




1.計算線路電流I


 I= P/1.732×U×cosθ 


其中:P-功(gong)率(千瓦);U-電壓(kV);cosθ-功(gong)率因素(su)(0.8~0.85)




2.計算線路電阻R


 R=ρ×L/S 


其(qi)中:ρ-導(dao)體電阻率(銅(tong)芯電纜ρ=0.01740,鋁導(dao)體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電纜的標稱截面




3.計算(suan)線路壓降(最簡單(dan)實用):


 ΔU=I×R 


線路壓降計算公式:△U=2*I*R,I-線路電流;L-線路長(chang)度




3


電纜壓降怎么算?




先選(xuan)取導線再(zai)計算壓降(jiang),選(xuan)擇(ze)導線的(de)原(yuan)則:




近距離按發熱條件限制導線(xian)截面(安全(quan)載流量);


遠距離在安全載流(liu)量(liang)的(de)基礎上,按(an)電壓損失條件選(xuan)擇導線截面,要保(bao)證負(fu)荷(he)點的(de)工作電壓在合(he)格(ge)范圍;


大(da)負荷(he)按經(jing)濟電流密度選(xuan)擇。



為保證導線(xian)(xian)長時間連續運行(xing),所(suo)允許的(de)電流密度(du)稱安(an)全載流量(liang)。一般(ban)規定是:銅線(xian)(xian)選5~8A/mm2;鋁線(xian)(xian)選3~5A/mm2。安(an)全載流量(liang)還(huan)要根據導線(xian)(xian)的(de)芯線(xian)(xian)使用環(huan)境的(de)極限溫(wen)度(du)、冷(leng)卻條(tiao)件(jian)、敷設(she)條(tiao)件(jian)等綜合因素決定。




一般情況下(xia),距離短、截面(mian)積(ji)小、散(san)熱好(hao)、氣(qi)溫(wen)低等(deng),導線(xian)的(de)導電能(neng)力強些,安(an)全(quan)載流選(xuan)上限(xian);距離長、截面(mian)積(ji)大、散(san)熱不好(hao)、氣(qi)溫(wen)高、自然(ran)環境差(cha)等(deng),導線(xian)的(de)導電能(neng)力弱些,安(an)全(quan)載流選(xuan)下(xia)限(xian);




如(ru)導電能力,裸(luo)導線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)絕緣線(xian)(xian),架空線(xian)(xian)強(qiang)于(yu)電纜(lan),埋于(yu)地下的電纜(lan)強(qiang)于(yu)敷設(she)在地面的電纜(lan)等(deng)等(deng)。




電壓降(jiang)根據下列條件計算:




環境溫(wen)度40℃;導(dao)線溫(wen)度70~90℃;電纜排列:單芯,S=2D;功率因數cosθ=0.8;末端(duan)允許降壓降百分數≤5%。




其(qi)中(zhong):Vd-電(dian)(dian)壓(ya)降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電(dian)(dian)流或計算電(dian)(dian)流(A);L-線路長(chang)度(m);V0-表內電(dian)(dian)壓(ya)(V/A.m);K:三相(xiang)(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)(xiang)K=1




單相時允許(xu)電壓(ya)降(jiang):Vd=220Vx5%=11V


三相時允許(xu)電壓(ya)降:Vd=380Vx5%=19V




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例題解析




題1:50kw 300米,采用25MM2線是否可行?




采用(yong)vv電纜25銅芯:


去(qu)線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為(wei)U=0.2*100=20


單(dan)線(xian)壓降為(wei)20V,2相為(wei)40V,變(bian)壓器低壓端電壓為(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




連續長時間運行(xing)對(dui)電機有影響(xiang),建(jian)議使(shi)用(yong)35銅芯或者50鋁線(xian)。




25銅(tong)芯其(qi)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366V




可以(yi)正(zheng)常使(shi)用(變壓器電壓段電壓為400V)




50kw負荷(he)額定電流


I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A




按安(an)全載流量可(ke)采用25mm2的銅電(dian)(dian)纜(lan)算電(dian)(dian)壓損失:


R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω


電壓損(sun)失U=IR=94X0.2=18V




如果(guo)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(ti)2:55變壓器(qi),低壓柜在距離變壓器(qi)200米處。問變壓器(qi)到低壓柜電(dian)壓需達(da)到390V,需多粗電(dian)纜?




55KVA變壓器額定輸出電(dian)流(端電(dian)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380V時,線(xian)與線(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V,單(dan)根導線(xian)電(dian)壓降(jiang)U=10V,銅芯電(dian)線(xian)阻率ρ=0.0172,




單根線阻(zu)R=U/I=10/80=0.125(Ω) 


單(dan)根導線截(jie)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(ya)器,最大(da)工(gong)作電流約80A,輸出電壓(ya)400V。




如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要求不低(di)于380V的話,可用35平方銅(tong)電(dian)(dian)纜或(huo)50平方鋁電(dian)(dian)纜。


如(ru)果(guo)到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于390V的話,可用70平方(fang)(fang)銅電(dian)纜或95平方(fang)(fang)鋁電(dian)纜。


如果到(dao)達配電柜(ju)的電壓(ya)要(yao)求不(bu)低于370V的話(hua),可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。








三(san)相交流線(xian)路電壓降計(ji)算方法:電流*每(mei)根導(dao)線(xian)阻抗*1.732



導(dao)線(xian)(xian)(xian)的阻抗分為容抗、感(gan)抗和電阻。一般低壓(ya)導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面(mian)積線(xian)(xian)(xian)路只計算電阻,用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)(xian)(xian)截(jie)面(mian)積*導(dao)線(xian)(xian)(xian)長度(du)。在這(zhe)里,銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)積*230,鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)積*230。




一(yi)(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下連續(xu)長時間運行(xing)的設備(bei)(bei)電纜規格(ge)選(xuan)大一(yi)(yi)級(ji)。確保(bao)電壓波動(dong)的情(qing)況(kuang)下,設備(bei)(bei)穩定運行(xing)。