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來源:常見問(wen)題(ti) 閱(yue)讀:160775 發布(bu)時間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語中“Voltagedrop”是(shi)(shi)電壓(ya)降(jiang)(jiang)(jiang),“drop”是(shi)(shi)“往下拉”的(de)(de)意思。電力線(xian)路(lu)的(de)(de)電壓(ya)降(jiang)(jiang)(jiang)是(shi)(shi)因為(wei)導體存在(zai)電阻。正因為(wei)此,不管導體采用哪種(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都(dou)會造成線(xian)路(lu)一定(ding)的(de)(de)電壓(ya)損(sun)耗,而這(zhe)種(zhong)損(sun)耗(壓(ya)降(jiang)(jiang)(jiang))不大(da)于本(ben)身(shen)電壓(ya)的(de)(de)5%時一般是(shi)(shi)不會對線(xian)路(lu)的(de)(de)電力驅動產(chan)生(sheng)后果(guo)的(de)(de)。
例如(ru)(ru)380V的線路,如(ru)(ru)果電壓降為(wei)19V,也(ye)即電路電壓不低于361V,就不會(hui)有很大(da)的問(wen)題。當然(ran)我(wo)們(men)是希望這(zhe)種壓力降越小越好。因為(wei)壓力(li)間本(ben)身(shen)是一(yi)(yi)種電力(li)損耗,雖然(ran)是不(bu)可(ke)(ke)避免(mian),但我們總(zong)希望壓力(li)降(jiang)是處于一(yi)(yi)個可(ke)(ke)接受的范(fan)圍內(nei)。
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線路電壓降的計算公式
一般來說(shuo),計算線路的壓降并不復雜,可按以下(xia)步驟:
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中:P-功(gong)率(千(qian)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
其中(zhong):ρ-導體電阻率(lv)(銅芯電纜ρ=0.01740,鋁(lv)導體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電纜的(de)標稱截(jie)面
3.計算線路壓降(最簡單實(shi)用(yong)):
ΔU=I×R
線(xian)路壓降計算公式:△U=2*I*R,I-線(xian)路電流(liu);L-線(xian)路長度(du)
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電纜壓降怎么算?
先選(xuan)取導(dao)線(xian)再計算壓降,選(xuan)擇導(dao)線(xian)的原則:
近(jin)距離按發熱條件限制導線截(jie)面(安全載流量(liang));
遠距離(li)在安全載(zai)流量的基(ji)礎上,按電(dian)(dian)壓損失(shi)條件選擇導線截面,要保證(zheng)負荷點(dian)的工(gong)作電(dian)(dian)壓在合格范圍(wei);
大負荷按經濟電(dian)流密度選擇。
為保證導線(xian)(xian)(xian)長(chang)時間(jian)連(lian)續運行(xing),所允許的(de)電流(liu)密度稱安全載流(liu)量。一(yi)般規定是:銅(tong)線(xian)(xian)(xian)選5~8A/mm2;鋁線(xian)(xian)(xian)選3~5A/mm2。安全載流(liu)量還要根據導線(xian)(xian)(xian)的(de)芯(xin)線(xian)(xian)(xian)使用(yong)環境的(de)極(ji)限溫度、冷卻條(tiao)件、敷(fu)設條(tiao)件等綜合因素決(jue)定。
一般情況下(xia),距(ju)離短、截面(mian)積小、散熱好(hao)、氣溫低等,導線的導電能力(li)(li)強些,安全(quan)載(zai)流選(xuan)上限(xian);距(ju)離長(chang)、截面(mian)積大、散熱不好(hao)、氣溫高(gao)、自(zi)然環境差等,導線的導電能力(li)(li)弱(ruo)些,安全(quan)載(zai)流選(xuan)下(xia)限(xian);
如導電(dian)能力,裸(luo)導線(xian)強(qiang)于絕(jue)緣線(xian),架空線(xian)強(qiang)于電(dian)纜(lan),埋于地(di)下的電(dian)纜(lan)強(qiang)于敷設在地(di)面(mian)的電(dian)纜(lan)等等。
電壓降根據下(xia)列條件計算:
環境溫(wen)度(du)40℃;導線溫(wen)度(du)70~90℃;電(dian)纜排列:單芯,S=2D;功率(lv)因數cosθ=0.8;末端允許降壓降百分數≤5%。
其中:Vd-電壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電流(liu)(liu)或計算電流(liu)(liu)(A);L-線路長度(m);V0-表內(nei)電壓(V/A.m);K:三(san)相(xiang)(xiang)四線 K=√3 單(dan)相(xiang)(xiang)K=1
單相時允許電壓降: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(cai)用25MM2線是否可行?
采用vv電纜25銅(tong)芯:
去線(xian)阻為R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為U=0.2*100=20
單線壓(ya)(ya)(ya)降為(wei)20V,2相為(wei)40V,變壓(ya)(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)(ya)端(duan)電壓(ya)(ya)(ya)為(wei)400V
400-40=360V
鋁線R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降(jiang)為U=0.25*100=25,末端為350V
連續長時間運行對電機有影響,建(jian)議使(shi)用35銅(tong)芯(xin)或者50鋁(lv)線。
25銅芯其壓(ya)降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30,
末端為370V
鋁(lv)線U=0.0283(300/50)=0.17,17*2=34,末端(duan)為366V
可以(yi)正常使用(變壓(ya)器電壓(ya)段電壓(ya)為400V)
50kw負(fu)荷(he)額定電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按安全載流量可采用(yong)25mm2的(de)銅電纜算電壓損(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)電纜(lan),算電壓損(sun)失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變(bian)(bian)壓器,低(di)壓柜在距(ju)離變(bian)(bian)壓器200米處。問變(bian)(bian)壓器到低(di)壓柜電(dian)壓需達到390V,需多粗電(dian)纜?
55KVA變壓器額定輸出電流(liu)(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(ya)為380V時,線(xian)與線(xian)電壓(ya)降為20V,單根導(dao)線(xian)電壓(ya)降U=10V,銅芯電線(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: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(qi),最(zui)大(da)工作電流(liu)約80A,輸出電壓(ya)400V。
如果到(dao)達配電(dian)柜的電(dian)壓要(yao)求不(bu)低(di)于(yu)380V的話,可用35平(ping)(ping)方銅(tong)電(dian)纜或50平(ping)(ping)方鋁電(dian)纜。
如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話,可用70平方銅電(dian)纜或(huo)95平方鋁電(dian)纜。
如(ru)果(guo)到達配(pei)電(dian)柜的(de)電(dian)壓要求不低于370V的(de)話,可用25平(ping)方銅電(dian)纜(lan)或35平(ping)方鋁(lv)電(dian)纜(lan)。
三相(xiang)交(jiao)流(liu)線路電壓(ya)降(jiang)計(ji)算方(fang)法:電流(liu)*每根導(dao)線阻抗*1.732
導線(xian)的阻(zu)(zu)抗(kang)分為容(rong)抗(kang)、感抗(kang)和(he)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)。一(yi)般低壓(ya)導線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)線(xian)路只計算電(dian)(dian)阻(zu)(zu),用(yong)導體電(dian)(dian)阻(zu)(zu)率*導線(xian)截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*導線(xian)長度。在這里(li),銅是(shi)0.0175*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230,鋁(lv)是(shi) 0.029*截(jie)面(mian)(mian)積(ji)*230。
一(yi)般情(qing)(qing)況下(xia)連續長時間運行(xing)的(de)設(she)(she)備電纜規(gui)格選大(da)一(yi)級(ji)。確保電壓(ya)波動的(de)情(qing)(qing)況下(xia),設(she)(she)備穩定運行(xing)。