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來源:常見問題 閱(yue)讀:160926 發布時間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語(yu)中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降,“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電(dian)(dian)力線路的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)降是(shi)(shi)因(yin)為導體存在電(dian)(dian)阻。正因(yin)為此,不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線路一(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)損耗,而這種損耗(壓(ya)(ya)(ya)降)不大(da)于本身電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)5%時一(yi)般是(shi)(shi)不會對線路的(de)(de)電(dian)(dian)力驅動(dong)產生后果的(de)(de)。
例如(ru)380V的(de)線路(lu),如(ru)果電壓(ya)降為(wei)19V,也即(ji)電路(lu)電壓(ya)不(bu)低(di)于361V,就不(bu)會有很(hen)大的(de)問題(ti)。當然我們是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓(ya)力間(jian)本身是(shi)一種(zhong)電力損耗,雖然是(shi)不(bu)可避免(mian),但(dan)我(wo)們(men)總(zong)希(xi)望壓(ya)力降(jiang)是(shi)處于(yu)一個可接受的(de)范(fan)圍內。
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線路電壓降的計(ji)算公式
一般來(lai)說,計(ji)算線路的(de)壓降(jiang)并不復雜,可按以下步驟(zou):
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其(qi)中:P-功率(千瓦);U-電壓(kV);cosθ-功率因(yin)素(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其中(zhong):ρ-導體電(dian)阻率(lv)(銅芯(xin)電(dian)纜ρ=0.01740,鋁(lv)導體ρ=0.0283);L-線路(lu)長度(米);S-電(dian)纜的標(biao)稱截面
3.計(ji)算線路壓降(最簡單(dan)實用):
ΔU=I×R
線路(lu)(lu)壓降計算公(gong)式:△U=2*I*R,I-線路(lu)(lu)電(dian)流;L-線路(lu)(lu)長度
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電纜壓降怎么算?
先選取導線再計算壓降,選擇導線的原則:
近(jin)距離(li)按(an)發熱條件(jian)限制導(dao)線截面(安全(quan)載流量);
遠距離在安全(quan)載流(liu)量(liang)的基(ji)礎(chu)上(shang),按電壓損失條件選(xuan)擇導線截(jie)面,要保證(zheng)負荷點的工作電壓在合格范(fan)圍;
大負荷(he)按經濟電流密度選擇。
為保證導線長時間(jian)連續運行,所允許的電(dian)流密(mi)度稱安全載流量。一般規定(ding)是:銅(tong)線選5~8A/mm2;鋁線選3~5A/mm2。安全載流量還要根據(ju)導線的芯線使(shi)用環(huan)境(jing)的極限溫度、冷(leng)卻(que)條件、敷設條件等綜合(he)因素決定(ding)。
一般情(qing)況下(xia),距離短、截面(mian)積小、散(san)(san)熱(re)好(hao)、氣溫低等(deng),導線的導電(dian)能力強(qiang)些(xie),安全(quan)載(zai)流(liu)(liu)選上限;距離長、截面(mian)積大、散(san)(san)熱(re)不好(hao)、氣溫高、自然(ran)環境差等(deng),導線的導電(dian)能力弱些(xie),安全(quan)載(zai)流(liu)(liu)選下(xia)限;
如導電(dian)能力(li),裸導線強于(yu)絕緣線,架空線強于(yu)電(dian)纜(lan),埋于(yu)地下(xia)的電(dian)纜(lan)強于(yu)敷設在地面(mian)的電(dian)纜(lan)等(deng)等(deng)。
電(dian)壓降根據下列條件計算:
環境溫(wen)度(du)40℃;導線(xian)溫(wen)度(du)70~90℃;電纜(lan)排列:單芯(xin),S=2D;功(gong)率因(yin)數cosθ=0.8;末端允許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。
其中:Vd-電(dian)(dian)壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電(dian)(dian)流或計(ji)算(suan)電(dian)(dian)流(A);L-線路長度(m);V0-表內(nei)電(dian)(dian)壓(V/A.m);K:三相四線 K=√3 單相K=1
單相時(shi)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,采用25MM2線是否可行(xing)?
采(cai)用vv電纜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(ya)降為20V,2相為40V,變(bian)壓(ya)器低(di)壓(ya)端電壓(ya)為400V
400-40=360V
鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25,其(qi)壓降為U=0.25*100=25,末端為350V
連(lian)續長時間運(yun)行對(dui)電機(ji)有影響,建議使用35銅(tong)芯或者50鋁(lv)線。
25銅芯其壓降(jiang)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(zheng)常使用(yong)(變壓器電壓段(duan)電壓為(wei)400V)
50kw負荷額定電(dian)流(liu)
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的銅電(dian)纜算(suan)電(dian)壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V
如果用(yong)35mm2的銅電(dian)纜,算電(dian)壓損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓損(sun)失(shi)U=IR=94X1.15=14V
題2:55變壓器,低壓柜(ju)在距離變壓器200米處(chu)。問變壓器到低壓柜(ju)電(dian)壓需達到390V,需多粗(cu)電(dian)纜?
55KVA變壓器額定輸出(chu)電流(端電壓400V):
I=P/1.732/U=55/1.732/0.4≈80(A)
距離L=200米,200米處允許電壓為380V時,線(xian)(xian)(xian)與線(xian)(xian)(xian)電壓降為20V,單根(gen)導(dao)線(xian)(xian)(xian)電壓降U=10V,銅(tong)芯電線(xian)(xian)(xian)阻率ρ=0.0172,
單根線阻(zu)R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根(gen)導線截面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32(平方(fang))
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(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求(qiu)不低于(yu)380V的話(hua),可用(yong)35平(ping)方銅電(dian)(dian)纜或50平(ping)方鋁(lv)電(dian)(dian)纜。
如果到達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話,可(ke)用70平(ping)方(fang)銅電(dian)纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。
如果(guo)到達配電(dian)(dian)柜(ju)的電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于370V的話,可(ke)用25平(ping)(ping)方銅電(dian)(dian)纜或35平(ping)(ping)方鋁電(dian)(dian)纜。
三(san)相(xiang)交(jiao)流線路電(dian)壓降計算方法:電(dian)流*每根導線阻抗*1.732
導(dao)線(xian)(xian)的(de)阻(zu)抗分為容抗、感抗和電阻(zu)。一(yi)般低壓導(dao)線(xian)(xian)截面積(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計算(suan)電阻(zu),用導(dao)體電阻(zu)率*導(dao)線(xian)(xian)截面積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這里,銅是0.0175*截面積(ji)*230,鋁是 0.029*截面積(ji)*230。
一般情況(kuang)下連續(xu)長(chang)時間運行(xing)(xing)的(de)設(she)備電纜規格選大一級。確保電壓(ya)波動的(de)情況(kuang)下,設(she)備穩(wen)定運行(xing)(xing)。
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