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來源:常見問題 閱讀:160921 發(fa)布時間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語中“Voltagedrop”是電壓(ya)(ya)降,“drop”是“往下拉”的(de)(de)意思(si)。電力線(xian)路(lu)的(de)(de)電壓(ya)(ya)降是因(yin)為導(dao)(dao)體存在電阻(zu)。正因(yin)為此,不管導(dao)(dao)體采用(yong)哪(na)種材料(銅/鋁)都(dou)會(hui)造成線(xian)路(lu)一定的(de)(de)電壓(ya)(ya)損(sun)耗(hao),而(er)這種損(sun)耗(hao)(壓(ya)(ya)降)不大(da)于本(ben)身電壓(ya)(ya)的(de)(de)5%時一般(ban)是不會(hui)對線(xian)路(lu)的(de)(de)電力驅動(dong)產生后果的(de)(de)。
例如380V的線(xian)路(lu),如果電(dian)(dian)壓降(jiang)為19V,也(ye)即電(dian)(dian)路(lu)電(dian)(dian)壓不低于(yu)361V,就不會(hui)有(you)很大的問題。當(dang)然我們(men)是(shi)希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本(ben)身是(shi)一種電力損耗,雖(sui)然(ran)是(shi)不(bu)可避免(mian),但我們總希望壓力降是(shi)處于一個(ge)可接(jie)受的范圍內。
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線路(lu)電(dian)壓(ya)降的(de)計算(suan)公式(shi)
一(yi)般來說,計算線路的壓降(jiang)并不復雜,可按以(yi)下步驟(zou):
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其(qi)中(zhong):P-功率(千(qian)瓦(wa));U-電壓(kV);cosθ-功率因素(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-導體電(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)纜(lan)ρ=0.01740,鋁導體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電(dian)纜(lan)的標稱截(jie)面
3.計(ji)算線路壓降(最簡單(dan)實用(yong)):
ΔU=I×R
線(xian)路壓(ya)降計算公式:△U=2*I*R,I-線(xian)路電(dian)流;L-線(xian)路長度(du)
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電纜壓降怎么算?
先選(xuan)取(qu)導(dao)線再計算壓降,選(xuan)擇(ze)導(dao)線的原則(ze):
近距離按發熱條件限制導(dao)線(xian)截面(安全載流(liu)量);
遠距(ju)離在(zai)安全載流量的(de)基(ji)礎上,按電壓損失條件選擇導(dao)線截面,要保證負荷點的(de)工作電壓在(zai)合(he)格范(fan)圍;
大負荷(he)按經濟電流密度(du)選(xuan)擇。
為保證(zheng)導線長(chang)時(shi)間連續(xu)運行,所允(yun)許(xu)的(de)電流密度稱安(an)全(quan)載流量(liang)。一般規定(ding)是:銅(tong)線選5~8A/mm2;鋁線選3~5A/mm2。安(an)全(quan)載流量(liang)還要根據導線的(de)芯線使(shi)用環(huan)境的(de)極限溫度、冷卻條件(jian)、敷設條件(jian)等綜合(he)因素決定(ding)。
一般(ban)情(qing)況下,距離短、截面(mian)(mian)積小、散熱好、氣溫低等,導線的導電(dian)能(neng)(neng)力(li)強些(xie)(xie),安全載(zai)流選(xuan)上限(xian);距離長、截面(mian)(mian)積大、散熱不好、氣溫高、自然環境差等,導線的導電(dian)能(neng)(neng)力(li)弱些(xie)(xie),安全載(zai)流選(xuan)下限(xian);
如導電能力,裸導線(xian)強于(yu)(yu)絕緣線(xian),架空(kong)線(xian)強于(yu)(yu)電纜,埋于(yu)(yu)地下的電纜強于(yu)(yu)敷設(she)在地面的電纜等等。
電壓降根據下列條件(jian)計算:
環境溫(wen)度40℃;導(dao)線溫(wen)度70~90℃;電纜排列:單芯(xin),S=2D;功率因數cosθ=0.8;末端允(yun)許降(jiang)壓降(jiang)百分數≤5%。
其(qi)中:Vd-電(dian)壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電(dian)流或計算電(dian)流(A);L-線路長度(du)(m);V0-表內電(dian)壓(V/A.m);K:三相(xiang)四線 K=√3 單相(xiang)K=1
單相時允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相時允許(xu)電(dian)壓降(jiang):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)?
采用(yong)vv電纜(lan)25銅芯:
去線阻為R=0.01(300/25)=0.2,其壓(ya)降(jiang)為U=0.2*100=20
單線(xian)壓(ya)(ya)(ya)降為(wei)20V,2相為(wei)40V,變壓(ya)(ya)(ya)器低壓(ya)(ya)(ya)端電壓(ya)(ya)(ya)為(wei)400V
400-40=360V
鋁(lv)線R=0.0283(300/35)=0.25,其(qi)壓(ya)降為(wei)U=0.25*100=25,末端為(wei)350V
連續長時間運行對(dui)電機有(you)影(ying)響,建議使用35銅芯或者(zhe)50鋁線。
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(mo)端為366V
可以正常(chang)使(shi)用(變壓(ya)器(qi)電壓(ya)段電壓(ya)為(wei)400V)
50kw負荷額定(ding)電(dian)流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按安全載流(liu)量可采用25mm2的銅電纜(lan)算電壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電(dian)壓損失U=IR=94X0.2=18V
如(ru)果用35mm2的銅電纜(lan),算電壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓(ya)損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變(bian)壓(ya)器,低壓(ya)柜在距離變(bian)壓(ya)器200米處(chu)。問變(bian)壓(ya)器到(dao)低壓(ya)柜電(dian)(dian)壓(ya)需達到(dao)390V,需多粗(cu)電(dian)(dian)纜(lan)?
55KVA變壓器額定輸出電流(端電壓400V):
I=P/1.732/U=55/1.732/0.4≈80(A)
距離L=200米,200米處(chu)允(yun)許電(dian)壓為380V時(shi),線(xian)與線(xian)電(dian)壓降(jiang)為20V,單根(gen)導線(xian)電(dian)壓降(jiang)U=10V,銅芯電(dian)線(xian)阻(zu)率(lv)ρ=0.0172,
單根線阻R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根導線截(jie)面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32(平方)
取35平方銅芯電線
55KVA的(de)變(bian)壓器,最大工(gong)作電(dian)流約80A,輸出(chu)電(dian)壓400V。
如果到達配電(dian)柜的電(dian)壓要求(qiu)不(bu)低于(yu)380V的話,可用35平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)纜(lan)或50平(ping)方(fang)鋁(lv)電(dian)纜(lan)。
如果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓(ya)要(yao)求不低于390V的話,可用70平(ping)方(fang)銅(tong)電(dian)(dian)纜或95平(ping)方(fang)鋁電(dian)(dian)纜。
如果到達(da)配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓(ya)要求不低于(yu)370V的話,可用25平方(fang)銅電(dian)纜(lan)或35平方(fang)鋁電(dian)纜(lan)。
三相交流(liu)線路電壓降計算方法:電流(liu)*每(mei)根導線阻抗(kang)*1.732
導(dao)線的阻(zu)抗分為容抗、感抗和(he)電(dian)(dian)阻(zu)。一般低壓導(dao)線截面(mian)積線路只計算電(dian)(dian)阻(zu),用導(dao)體電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)*導(dao)線截面(mian)積*導(dao)線長度。在這里,銅是(shi)0.0175*截面(mian)積*230,鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積*230。
一(yi)般(ban)情況下連續長時(shi)間運(yun)行(xing)的設(she)備(bei)電纜規格選大一(yi)級。確保電壓(ya)波(bo)動(dong)的情況下,設(she)備(bei)穩定運(yun)行(xing)。
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