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電力電纜使用時產(chǎn)生了壓降?怎么快速計算?老電工告訴你
一、電力電纜電壓降產(chǎn)生的原因?
電力線路的電壓降是因為導(dǎo)體存在電阻。正因為又電阻的產(chǎn)生,不管導(dǎo)體采用哪種材料(銅/鋁)都會造成線路一定的電壓損耗,而這種損耗(壓降)不大于本身電壓的5%時一般是不會對線路的電力驅(qū)動產(chǎn)生影響的。
如果有一條380V的線路,電壓的壓降為16V,那么電路的電壓降也不會低于364V,這條線路也就不會有太大的問題。當(dāng)然希望是這種壓降越小越好。因為壓降本身就是一種電力損耗,雖然是不可避免,但我們還是希望壓降是處于一個可接受的范圍內(nèi)。
二、線路電壓降的計算公式:線路壓降計算方法并不復(fù)雜,可按以下步驟:
1、計算線路電流 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、計算線路電阻 R
R =ρ×L/S
其中:ρ—導(dǎo)體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740,鋁導(dǎo)體ρ=0.0283)、L—線路長度(米)、S—電纜的標(biāo)稱截面
3、計算線路壓降
ΔU=I×R
線路壓降計算公式:△U=2*I*R,I—線路電流;L—線路長度
4、電纜壓降怎么算?這幾條關(guān)鍵點:
(1)先選取導(dǎo)線再計算壓降,選擇導(dǎo)線的原則:
近距離按發(fā)熱條件限制導(dǎo)線截面積(安全載流量);
遠(yuǎn)距離在安全載流量的基礎(chǔ)上,按電壓損失條件選擇導(dǎo)線截面,要保證負(fù)載點的工作電壓在合格范圍;
大負(fù)荷按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。
為保證導(dǎo)線長時間連續(xù)運行,所允許的電流密度稱安全載流量。一般規(guī)定是:銅線選5~8A/mm2;鋁線選3~5A/mm2。安全載流量還要根據(jù)導(dǎo)線的芯線使用環(huán)境的極限溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件等綜合因素決定。(距離短、截面積小、散熱好、氣溫低、導(dǎo)線的導(dǎo)電能力強(qiáng),安全載流選上限;距離長、截面積大、散熱不好、氣溫高、自然環(huán)境差、導(dǎo)線的導(dǎo)電能力弱,安全載流選下限)
如導(dǎo)電能力,裸導(dǎo)線強(qiáng)于絕緣線,架空線強(qiáng)于電纜,埋于地下的電纜強(qiáng)于敷設(shè)在地面的電纜等等。
5、電壓降根據(jù)下列條件計算:
環(huán)境溫度40℃、導(dǎo)線溫度70~90℃、電纜排列:單芯,S=2D;功率因數(shù)cosθ=0.8、末端允許降壓降百分?jǐn)?shù)≤5%。
其中:Vd—電壓降,Vd=KxIxLxV0(v)、I—工作電流或計算電流(A)、L—線路長度(m)、V0—表內(nèi)電壓(V/A.m)、K—三相四線
K=√3 單相K=1
單相時允許電壓降:Vd=220Vx5%=11V
三相時允許電壓降:Vd=380Vx5%=19V
5、例題解析
題1:50kw 300米,采用25mm2導(dǎo)線是否可行?
采用Bvv電纜 25mm2銅芯線:
線電阻為 R=0.01(300/25)=0.2,其壓降為U=0.2*100=20
單線壓降為20V,2相為40V,變壓器低壓端電壓為400V
400-40=360V
鋁線電阻為 R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降為U=0.25*100=25,末端為350V
連續(xù)長時間運行對電機(jī)有影響,建議使用35銅芯或者50鋁線。
25銅芯其壓降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
可以正常使用(變壓器電壓段電壓為400V)
50kw 負(fù)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=0.15Ω
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。問變壓器到低壓柜電壓需達(dá)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,線與線電壓降為20V,單根導(dǎo)線電壓降U=10V,銅芯電線阻率ρ=0.0172
單根線阻R=U/I=10/80=0.125(Ω)
單根導(dǎo)線截面:S=ρ×L/R=0.0172×200/0.125≈32mm2
取35平方銅芯電線
55KVA的變壓器,最大工作電流約80A,輸出電壓400V。
如果到達(dá)配電柜的電壓要求不低于380V的話,可用35平方銅電纜或50平方鋁電纜。
如果到達(dá)配電柜的電壓要求不低于390V的話,可用70平方銅電纜或95平方鋁電纜。
如果到達(dá)配電柜的電壓要求不低于370V的話,可用25平方銅電纜或35平方鋁電纜。
三相交流線路電壓降計算方法:電流*每根導(dǎo)線阻抗*1.732。
導(dǎo)線的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導(dǎo)線截面積線路只計算電阻,用導(dǎo)體電阻率*導(dǎo)線截面積*導(dǎo)線長度。在這里,銅是0.0175*截面積*230,鋁是
0.029*截面積*230。
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