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來源:常見問題 閱讀:160633 發布時間:2020-02-06
電纜電壓降產生的原因
英語中(zhong)“Voltagedrop”是(shi)電(dian)(dian)壓降(jiang),“drop”是(shi)“往下拉”的(de)意思(si)。電(dian)(dian)力線路的(de)電(dian)(dian)壓降(jiang)是(shi)因為導體存在(zai)電(dian)(dian)阻。正因為此,不管(guan)導體采用哪(na)種(zhong)(zhong)材(cai)料(銅/鋁)都會(hui)造成線路一定的(de)電(dian)(dian)壓損耗,而(er)這種(zhong)(zhong)損耗(壓降(jiang))不大(da)于(yu)本身電(dian)(dian)壓的(de)5%時一般(ban)是(shi)不會(hui)對(dui)線路的(de)電(dian)(dian)力驅動產生(sheng)后果的(de)。
例如(ru)380V的(de)(de)線路(lu),如(ru)果(guo)電(dian)壓降為19V,也即電(dian)路(lu)電(dian)壓不(bu)低(di)于361V,就(jiu)不(bu)會有很大(da)的(de)(de)問題。當(dang)然我們是希望這種(zhong)壓力降越小越好。因為壓(ya)(ya)力間本身(shen)是一種(zhong)電力損耗,雖然是不可(ke)避(bi)免,但我們(men)總希望壓(ya)(ya)力降是處于一個可(ke)接受的范圍內。
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線路電(dian)壓降(jiang)的計算公式
一般來說,計(ji)算線路的壓(ya)降并不(bu)復雜,可按(an)以下步(bu)驟(zou):
1.計算線路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中:P-功率(lv)(千瓦);U-電壓(ya)(kV);cosθ-功率(lv)因(yin)素(0.8~0.85)
2.計算線路電阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-導(dao)體電(dian)(dian)阻率(銅(tong)芯電(dian)(dian)纜ρ=0.01740,鋁導(dao)體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電(dian)(dian)纜的標稱截面(mian)
3.計算(suan)線路壓(ya)降(最簡單實用):
ΔU=I×R
線路壓降計(ji)算(suan)公式:△U=2*I*R,I-線路電流;L-線路長度(du)
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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(ze):
近距離(li)按發熱條(tiao)件限制導線截面(安全(quan)載流量);
遠距離在安全載流量(liang)的基礎(chu)上(shang),按電(dian)(dian)壓損失條件(jian)選擇導線截面,要保證負荷點(dian)的工作電(dian)(dian)壓在合格范圍(wei);
大負(fu)荷(he)按經(jing)濟電流(liu)密度選擇(ze)。
為保證導線長時間連續運行(xing),所允許的電流(liu)密度稱安(an)全載流(liu)量。一般規定是:銅線選(xuan)5~8A/mm2;鋁線選(xuan)3~5A/mm2。安(an)全載流(liu)量還要根據導線的芯線使用環境的極限溫度、冷卻條件、敷設(she)條件等綜合因素決定。
一般情況下(xia),距(ju)離短、截面(mian)積小、散熱好(hao)、氣溫(wen)(wen)低等,導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電(dian)能力強些(xie),安(an)(an)全載流選(xuan)上限;距(ju)離長(chang)、截面(mian)積大、散熱不(bu)好(hao)、氣溫(wen)(wen)高、自然環境(jing)差等,導(dao)線(xian)的(de)導(dao)電(dian)能力弱些(xie),安(an)(an)全載流選(xuan)下(xia)限;
如導電能(neng)力,裸導線強于絕緣線,架空線強于電纜(lan),埋(mai)于地(di)下(xia)的電纜(lan)強于敷設在地(di)面的電纜(lan)等等。
電(dian)壓降根據(ju)下(xia)列條件計算:
環境溫度40℃;導(dao)線溫度70~90℃;電纜排列(lie):單芯(xin),S=2D;功率因(yin)數cosθ=0.8;末端允(yun)許降(jiang)壓(ya)降(jiang)百分數≤5%。
其中:Vd-電(dian)壓(ya)降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工(gong)作電(dian)流或計算電(dian)流(A);L-線(xian)(xian)路(lu)長度(m);V0-表內電(dian)壓(ya)(V/A.m);K:三相四線(xian)(xian) K=√3 單相K=1
單相時允許電壓(ya)降:Vd=220Vx5%=11V
三相(xiang)時允許電(dian)壓降:Vd=380Vx5%=19V
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例題解析
題(ti)1:50kw 300米(mi),采用(yong)25MM2線(xian)是否可(ke)行?
采用vv電纜25銅(tong)芯:
去線阻為R=0.01(300/25)=0.2,其(qi)壓降為U=0.2*100=20
單線壓(ya)降為(wei)20V,2相(xiang)為(wei)40V,變壓(ya)器低壓(ya)端電壓(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(xu)長時間運行對電機有影響,建議(yi)使用35銅芯或者50鋁線(xian)。
25銅芯(xin)其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30,
末端為370V
鋁(lv)線(xian)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(qi)電(dian)壓段電(dian)壓為400V)
50kw負荷額定電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按安全(quan)載(zai)流量(liang)可采用25mm2的銅電(dian)纜算電(dian)壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電壓損失(shi)U=IR=94X0.2=18V
如果用35mm2的銅(tong)電纜,算電壓損失(shi):
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電(dian)壓損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi),低壓(ya)(ya)(ya)柜在(zai)距離變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)200米(mi)處。問變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)到(dao)低壓(ya)(ya)(ya)柜電(dian)壓(ya)(ya)(ya)需達到(dao)390V,需多粗電(dian)纜?
55KVA變壓(ya)器額定(ding)輸出電(dian)流(端電(dian)壓(ya)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(shi),線(xian)與線(xian)電壓降(jiang)為20V,單根導線(xian)電壓降(jiang)U=10V,銅芯電線(xian)阻(zu)率(lv)ρ=0.0172,
單根線阻R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根(gen)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(bian)壓器(qi),最(zui)大(da)工作電流(liu)約80A,輸出電壓400V。
如(ru)果到達配電(dian)(dian)柜的電(dian)(dian)壓要(yao)求不低于380V的話,可(ke)用35平方銅電(dian)(dian)纜(lan)或50平方鋁電(dian)(dian)纜(lan)。
如果到達配(pei)電(dian)柜的電(dian)壓要求不低于390V的話,可(ke)用70平方銅(tong)電(dian)纜或95平方鋁電(dian)纜。
如(ru)果到(dao)達配(pei)電(dian)柜(ju)的電(dian)壓要求不低于370V的話,可用25平方銅電(dian)纜或35平方鋁電(dian)纜。
三相(xiang)交流線(xian)路電(dian)壓降計算方法(fa):電(dian)流*每根導線(xian)阻抗*1.732
導(dao)線(xian)(xian)的阻抗(kang)分為容抗(kang)、感抗(kang)和電(dian)阻。一(yi)般(ban)低壓導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)線(xian)(xian)路只計(ji)算電(dian)阻,用導(dao)體電(dian)阻率*導(dao)線(xian)(xian)截面(mian)積(ji)*導(dao)線(xian)(xian)長度(du)。在這里,銅是(shi)0.0175*截面(mian)積(ji)*230,鋁是(shi) 0.029*截面(mian)積(ji)*230。
一般情(qing)況下連續長時間(jian)運行的設備(bei)電(dian)纜規(gui)格選大一級。確保電(dian)壓波動的情(qing)況下,設備(bei)穩定運行。