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來源:常見問題(ti) 閱讀(du):160830 發布(bu)時(shi)間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語(yu)中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)降,“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的意思。電(dian)(dian)力線路(lu)的電(dian)(dian)壓(ya)降是(shi)(shi)因為導(dao)體(ti)存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因為此,不(bu)(bu)管導(dao)體(ti)采用哪種材料(銅/鋁)都會造(zao)成線路(lu)一定的電(dian)(dian)壓(ya)損(sun)耗(hao),而這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)降)不(bu)(bu)大于(yu)本身電(dian)(dian)壓(ya)的5%時(shi)一般是(shi)(shi)不(bu)(bu)會對線路(lu)的電(dian)(dian)力驅動產生后果的。
例如380V的線路(lu),如果(guo)電(dian)壓降為19V,也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不低于361V,就(jiu)不會有很大的問題。當然(ran)我(wo)們是希(xi)望(wang)這種(zhong)壓力降越小越好。因(yin)為(wei)壓(ya)力間本(ben)身是一種電力損耗,雖然是不可(ke)避免,但我(wo)們總希望壓(ya)力降(jiang)是處于一個可(ke)接受的范圍內。
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線路電壓降的(de)計算公式
一般來說(shuo),計算(suan)線路的壓降并不復雜(za),可按以下(xia)步驟(zou):
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中:P-功率(lv)(千(qian)瓦);U-電壓(kV);cosθ-功率(lv)因素(su)(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-導體(ti)電(dian)(dian)阻率(lv)(銅芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740,鋁導體(ti)ρ=0.0283);L-線路長度(米(mi));S-電(dian)(dian)纜的(de)標稱截(jie)面
3.計算線路壓(ya)降(最簡單(dan)實用):
ΔU=I×R
線路壓(ya)降(jiang)計算公式:△U=2*I*R,I-線路電流;L-線路長(chang)度
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電纜壓降怎么算?
先選(xuan)取(qu)導(dao)線(xian)(xian)再計算壓降(jiang),選(xuan)擇導(dao)線(xian)(xian)的(de)原則(ze):
近距離按發熱(re)條(tiao)件限(xian)制(zhi)導線截面(安全載(zai)流量);
遠(yuan)距離(li)在(zai)安全載流量的基礎上(shang),按電壓損失條件選擇導線截面,要保證負荷點的工作(zuo)電壓在(zai)合(he)格范圍;
大負荷按經濟電流(liu)密(mi)度選(xuan)擇。
為(wei)保證(zheng)導線(xian)長時間連續運行,所允(yun)許的電流(liu)(liu)密度(du)稱安(an)全(quan)載(zai)流(liu)(liu)量。一般規(gui)定是:銅線(xian)選5~8A/mm2;鋁線(xian)選3~5A/mm2。安(an)全(quan)載(zai)流(liu)(liu)量還要根據導線(xian)的芯線(xian)使用(yong)環境的極限(xian)溫度(du)、冷(leng)卻條件、敷設條件等綜合(he)因素(su)決定。
一般情(qing)況下(xia)(xia),距離短、截面(mian)積(ji)小、散熱好、氣溫低等(deng)(deng),導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)力(li)強些(xie),安全載(zai)流選(xuan)上限;距離長、截面(mian)積(ji)大、散熱不(bu)好、氣溫高(gao)、自然環境差等(deng)(deng),導(dao)線(xian)的導(dao)電能(neng)力(li)弱些(xie),安全載(zai)流選(xuan)下(xia)(xia)限;
如(ru)導(dao)電能力,裸導(dao)線強于(yu)絕緣線,架空線強于(yu)電纜(lan),埋于(yu)地下的電纜(lan)強于(yu)敷(fu)設在地面(mian)的電纜(lan)等(deng)等(deng)。
電壓降根據(ju)下列條(tiao)件計算:
環(huan)境溫度40℃;導線溫度70~90℃;電(dian)纜排列(lie):單芯,S=2D;功率因數cosθ=0.8;末端(duan)允許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。
其中:Vd-電壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工(gong)作電流或計算電流(A);L-線路長度(m);V0-表內電壓(V/A.m);K:三相四線 K=√3 單相K=1
單(dan)相時允許(xu)電壓(ya)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1:50kw 300米(mi),采用25MM2線是否可行?
采用vv電纜(lan)25銅芯:
去線(xian)阻(zu)為R=0.01(300/25)=0.2,其壓(ya)降為U=0.2*100=20
單線(xian)壓(ya)(ya)降為(wei)20V,2相(xiang)為(wei)40V,變壓(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)端電(dian)壓(ya)(ya)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
連續長時間運行對電機有影(ying)響,建議(yi)使用35銅(tong)芯或者50鋁線。
25銅芯(xin)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366V
可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)
50kw負荷(he)額定電(dian)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(yong)25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓(ya)損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電(dian)壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V
如果用(yong)35mm2的銅電纜,算電壓損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐(ou)
電壓損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變壓(ya)器,低壓(ya)柜在距離變壓(ya)器200米處。問(wen)變壓(ya)器到低壓(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)需(xu)達到390V,需(xu)多粗電(dian)(dian)纜?
55KVA變壓器額(e)定(ding)輸出電流(端(duan)電壓400V):
I=P/1.732/U=55/1.732/0.4≈80(A)
距離L=200米(mi),200米(mi)處允(yun)許電(dian)壓為380V時,線(xian)與線(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V,單(dan)根導(dao)線(xian)電(dian)壓降(jiang)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(dao)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(ya)器,最大工(gong)作(zuo)電流約80A,輸(shu)出電壓(ya)400V。
如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于380V的話,可(ke)用(yong)35平(ping)方銅(tong)電(dian)纜(lan)或50平(ping)方鋁電(dian)纜(lan)。
如果到達配電(dian)(dian)柜的(de)電(dian)(dian)壓要求(qiu)不(bu)低(di)于390V的(de)話,可(ke)用70平方銅電(dian)(dian)纜或95平方鋁電(dian)(dian)纜。
如果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于370V的話,可用(yong)25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。
三相交(jiao)流線路(lu)電(dian)壓降計算(suan)方法:電(dian)流*每根導線阻抗*1.732
導線(xian)(xian)的阻抗(kang)(kang)分為容抗(kang)(kang)、感抗(kang)(kang)和電阻。一般低(di)壓導線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計算電阻,用導體(ti)電阻率*導線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)(ji)*導線(xian)(xian)長度。在(zai)這里,銅是0.0175*截面(mian)積(ji)(ji)*230,鋁是 0.029*截面(mian)積(ji)(ji)*230。
一般情況(kuang)下(xia)連續長(chang)時(shi)間運(yun)行(xing)的設備電纜規格選(xuan)大(da)一級(ji)。確保電壓波動的情況(kuang)下(xia),設備穩定運(yun)行(xing)。