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來(lái)源:常見(jiàn)問(wèn)題 閱讀:112069 發(fā)布時(shí)間:2020-02-06
電纜電壓降產(chǎn)生的原因
英語(yǔ)中“Voltagedrop”是電壓降,“drop”是“往下拉”的意思。電力線(xiàn)路的電壓降是因為導體存在電阻。正因為此,不管導體采用哪種材料(銅/鋁)都會(huì )造成線(xiàn)路一定的電壓損耗,而這種損耗(壓降)不大于本身電壓的5%時(shí)一般是不會(huì )對線(xiàn)路的電力驅動(dòng)產(chǎn)生后果的。
例如380V的線(xiàn)路,如果電壓降為19V,也即電路電壓不低于361V,就不會(huì )有很大的問(wèn)題。當然我們是希望這種壓力降越小越好。因為壓力間本身是一種電力損耗,雖然是不可避免,但我們總希望壓力降是處于一個(gè)可接受的范圍內。
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線(xiàn)路電壓降的計算公式
一般來(lái)說(shuō),計算線(xiàn)路的壓降并不復雜,可按以下步驟:
1.計算線(xiàn)路電流I
I= P/1.732×U×cosθ
其中:P-功率(千瓦);U-電壓(kV);cosθ-功率因素(0.8~0.85)
2.計算線(xiàn)路電阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740,鋁導體ρ=0.0283);L-線(xiàn)路長(cháng)度(米);S-電纜的標稱(chēng)截面
3.計算線(xiàn)路壓降(最簡(jiǎn)單實(shí)用):
ΔU=I×R
線(xiàn)路壓降計算公式:△U=2*I*R,I-線(xiàn)路電流;L-線(xiàn)路長(cháng)度
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電纜壓降怎么算?
先選取導線(xiàn)再計算壓降,選擇導線(xiàn)的原則:
近距離按發(fā)熱條件限制導線(xiàn)截面(安全載流量);
遠距離在安全載流量的基礎上,按電壓損失條件選擇導線(xiàn)截面,要保證負荷點(diǎn)的工作電壓在合格范圍;
大負荷按經(jīng)濟電流密度選擇。
為保證導線(xiàn)長(cháng)時(shí)間連續運行,所允許的電流密度稱(chēng)安全載流量。一般規定是:銅線(xiàn)選5~8A/mm2;鋁線(xiàn)選3~5A/mm2。安全載流量還要根據導線(xiàn)的芯線(xiàn)使用環(huán)境的極限溫度、冷卻條件、敷設條件等綜合因素決定。
一般情況下,距離短、截面積小、散熱好、氣溫低等,導線(xiàn)的導電能力強些,安全載流選上限;距離長(cháng)、截面積大、散熱不好、氣溫高、自然環(huán)境差等,導線(xiàn)的導電能力弱些,安全載流選下限;
如導電能力,裸導線(xiàn)強于絕緣線(xiàn),架空線(xiàn)強于電纜,埋于地下的電纜強于敷設在地面的電纜等等。
電壓降根據下列條件計算:
環(huán)境溫度40℃;導線(xiàn)溫度70~90℃;電纜排列:?jiǎn)涡荆琒=2D;功率因數cosθ=0.8;末端允許降壓降百分數≤5%。
其中:Vd-電壓降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作電流或計算電流(A);L-線(xiàn)路長(cháng)度(m);V0-表內電壓(V/A.m);K:三相四線(xiàn) K=√3 單相K=1
單相時(shí)允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相時(shí)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(xiàn)是否可行?
采用vv電纜25銅芯:
去線(xiàn)阻為R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為U=0.2*100=20
單線(xiàn)壓降為20V,2相為40V,變壓器低壓端電壓為400V
400-40=360V
鋁線(xiàn)R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降為U=0.25*100=25,末端為350V
連續長(cháng)時(shí)間運行對電機有影響,建議使用35銅芯或者50鋁線(xiàn)。
25銅芯其壓降U=0.0172(300/35)=0.147(≈15V)15*2=30,
末端為370V
鋁線(xiàn)U=0.0283(300/50)=0.17,17*2=34,末端為366V
可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)
50kw負荷額定電流
I=P/1.732UcosΦ=50/1.732/0.38/0.8=50/0.53=94A
按安全載流量可采用25mm2的銅電纜算電壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/25=0.2Ω
電壓損失U=IR=94X0.2=18V
如果用35mm2的銅電纜,算電壓損失:
R=ρ(L/S)=0.017X300/35=0.15歐
電壓損失U=IR=94X1.15=14V
題2:55變壓器,低壓柜在距離變壓器200米處。問(wèn)變壓器到低壓柜電壓需達到390V,需多粗電纜?
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米處允許電壓為380V時(shí),線(xiàn)與線(xiàn)電壓降為20V,單根導線(xiàn)電壓降U=10V,銅芯電線(xiàn)阻率ρ=0.0172,
單根線(xiàn)阻R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根導線(xiàn)截面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32(平方)
取35平方銅芯電線(xiàn)
55KVA的變壓器,最大工作電流約80A,輸出電壓400V。
如果到達配電柜的電壓要求不低于380V的話(huà),可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。
如果到達配電柜的電壓要求不低于390V的話(huà),可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。
如果到達配電柜的電壓要求不低于370V的話(huà),可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。
三相交流線(xiàn)路電壓降計算方法:電流*每根導線(xiàn)阻抗*1.732
導線(xiàn)的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導線(xiàn)截面積線(xiàn)路只計算電阻,用導體電阻率*導線(xiàn)截面積*導線(xiàn)長(cháng)度。在這里,銅是0.0175*截面積*230,鋁是 0.029*截面積*230。
一般情況下連續長(cháng)時(shí)間運行的設備電纜規格選大一級。確保電壓波動(dòng)的情況下,設備穩定運行。