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來源(yuan):常(chang)見(jian)問題(ti) 閱(yue)讀:160910 發布(bu)時間(jian):2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語中“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang),“drop”是(shi)“往下(xia)拉”的意思。電(dian)(dian)(dian)力(li)線路的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)降(jiang)是(shi)因為(wei)(wei)導體存在(zai)電(dian)(dian)(dian)阻。正(zheng)因為(wei)(wei)此,不(bu)管導體采用(yong)哪種材料(銅/鋁)都會造成線路一(yi)定的電(dian)(dian)(dian)壓(ya)損耗(hao),而這種損耗(hao)(壓(ya)降(jiang))不(bu)大于本身電(dian)(dian)(dian)壓(ya)的5%時一(yi)般(ban)是(shi)不(bu)會對線路的電(dian)(dian)(dian)力(li)驅動產生(sheng)后果的。
例如380V的線路,如果電壓(ya)降為19V,也即電路電壓(ya)不低于361V,就不會有很大的問題(ti)。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力(li)(li)間(jian)本身是一種電力(li)(li)損(sun)耗,雖然是不(bu)可避免,但我們總(zong)希望壓力(li)(li)降是處于一個可接受(shou)的(de)范(fan)圍內。
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線路電壓降(jiang)的(de)計算公(gong)式(shi)
一般來說(shuo),計算線(xian)路的壓降并不復(fu)雜,可按以下步驟:
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其(qi)中:P-功率(lv)(lv)(千瓦);U-電壓(ya)(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-導體電阻率(銅芯電纜(lan)ρ=0.01740,鋁導體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電纜(lan)的標(biao)稱截面
3.計算(suan)線路壓降(最簡單實(shi)用):
ΔU=I×R
線路(lu)壓降計算公(gong)式:△U=2*I*R,I-線路(lu)電流;L-線路(lu)長度(du)
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電纜壓降怎么算?
先(xian)選(xuan)取導(dao)線(xian)(xian)再(zai)計算壓降,選(xuan)擇(ze)導(dao)線(xian)(xian)的原則(ze):
近(jin)距(ju)離按發(fa)熱條件限制(zhi)導線截面(mian)(安全載流量);
遠距(ju)離在安(an)全載(zai)流量(liang)的(de)基礎上(shang),按(an)電壓(ya)損(sun)失條件選擇導線截面,要保證負荷點的(de)工作電壓(ya)在合(he)格范圍;
大負荷按經濟電(dian)流(liu)密度選擇(ze)。
為保證導(dao)線長時間(jian)連續運(yun)行,所允許的電流(liu)(liu)密度稱安(an)全載流(liu)(liu)量。一般規(gui)定是:銅線選(xuan)5~8A/mm2;鋁線選(xuan)3~5A/mm2。安(an)全載流(liu)(liu)量還要根據導(dao)線的芯線使用環境的極限(xian)溫度、冷卻條(tiao)件(jian)、敷(fu)設條(tiao)件(jian)等綜合因(yin)素(su)決定。
一般(ban)情(qing)況下(xia),距離短、截(jie)面積小、散熱好(hao)、氣溫(wen)低等,導(dao)線(xian)(xian)的導(dao)電能(neng)力強些,安全載流(liu)選上(shang)限;距離長、截(jie)面積大、散熱不好(hao)、氣溫(wen)高(gao)、自然環(huan)境差等,導(dao)線(xian)(xian)的導(dao)電能(neng)力弱(ruo)些,安全載流(liu)選下(xia)限;
如(ru)導電(dian)(dian)(dian)能(neng)力,裸導線強(qiang)于絕緣線,架空(kong)線強(qiang)于電(dian)(dian)(dian)纜(lan),埋(mai)于地(di)下的電(dian)(dian)(dian)纜(lan)強(qiang)于敷設在地(di)面的電(dian)(dian)(dian)纜(lan)等等。
電壓降根據下列(lie)條件計(ji)算:
環境溫度(du)(du)40℃;導線溫度(du)(du)70~90℃;電纜排列(lie):單芯,S=2D;功率因數(shu)cosθ=0.8;末端允許降壓降百(bai)分數(shu)≤5%。
其(qi)中:Vd-電(dian)(dian)壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工(gong)作電(dian)(dian)流或計算(suan)電(dian)(dian)流(A);L-線(xian)路長度(m);V0-表內電(dian)(dian)壓(V/A.m);K:三(san)相四線(xian) K=√3 單相K=1
單(dan)相時允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相時(shi)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(xian)是否可行?
采用vv電(dian)纜25銅芯:
去線阻為(wei)R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為(wei)U=0.2*100=20
單線壓降為20V,2相為40V,變壓器低(di)壓端電壓為400V
400-40=360V
鋁線R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降(jiang)為U=0.25*100=25,末(mo)端為350V
連續長時間運行對(dui)電(dian)機有影響,建議使用35銅(tong)芯或者50鋁線。
25銅(tong)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(chang)使用(變壓器電(dian)壓段電(dian)壓為(wei)400V)
50kw負荷額定(ding)電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按安全載(zai)流量可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損(sun)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(tong)電(dian)纜,算(suan)電(dian)壓損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓損(sun)失U=IR=94X1.15=14V
題(ti)2:55變(bian)壓(ya)(ya)器,低壓(ya)(ya)柜在(zai)距離變(bian)壓(ya)(ya)器200米處。問(wen)變(bian)壓(ya)(ya)器到(dao)低壓(ya)(ya)柜電壓(ya)(ya)需達到(dao)390V,需多粗電纜?
55KVA變壓器額定(ding)輸(shu)出電流(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(dian)壓(ya)為(wei)(wei)380V時(shi),線(xian)與線(xian)電(dian)壓(ya)降為(wei)(wei)20V,單根導線(xian)電(dian)壓(ya)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(dan)根導線(xian)截面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32(平方)
取35平方銅芯電線
55KVA的(de)變壓器,最大工作電流約80A,輸(shu)出電壓400V。
如(ru)果到達配電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低(di)于380V的話,可用35平(ping)方(fang)銅電(dian)纜或50平(ping)方(fang)鋁電(dian)纜。
如果到達配(pei)電柜的(de)電壓要求不低于390V的(de)話,可用70平(ping)方(fang)銅(tong)電纜(lan)或95平(ping)方(fang)鋁電纜(lan)。
如果到(dao)達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要求不低于370V的話,可(ke)用25平(ping)方(fang)銅電(dian)(dian)纜(lan)或35平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)(dian)纜(lan)。
三相交流線路(lu)電(dian)壓降計算方法:電(dian)流*每根導線阻抗*1.732
導(dao)線(xian)(xian)的阻抗分為(wei)容抗、感抗和電阻。一般低(di)壓導(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面積(ji)線(xian)(xian)路(lu)只計算電阻,用導(dao)體電阻率*導(dao)線(xian)(xian)截(jie)(jie)面積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度。在這(zhe)里,銅是(shi)0.0175*截(jie)(jie)面積(ji)*230,鋁是(shi) 0.029*截(jie)(jie)面積(ji)*230。
一(yi)般情(qing)況下(xia)連續(xu)長時間運(yun)行(xing)的設備電(dian)纜規格選大一(yi)級。確保(bao)電(dian)壓波(bo)動的情(qing)況下(xia),設備穩(wen)定運(yun)行(xing)。