什麼電壓降?電流流過負載以後相對于同一參考點的電壓變化稱為電壓降。簡單的說,負載兩端的電壓差就可以認為是電壓降。電壓降是電流流動的推動力。
一、電纜電壓降産生的原因,“電壓降”就是電流通過線路時損耗了電力,産生的電壓降落,稱為“電壓降”。“電壓降”的産生是由于線路中電荷流動時遇到阻力而損耗了電力,造成了電壓降落。
二、線路電壓降的計算公式一般來說,計算線路的壓降并不複雜,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-導體電阻率(銅芯電纜ρ=0.01740,鋁導體ρ=0.0283);L-線路長度(米);S-電纜的标稱截面
3.計算線路壓降(最簡單實用):
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
三、電纜壓降怎麼算?先選取導線再計算壓降,選擇導線的原則:
為保證導線長時間連續運行,所允許的電流密度稱安全載流量。一般規定是:銅線選5~8A/mm²;鋁線選3~5A/mm²。安全載流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,導線的導電能力強些,安全載流選上限;距離長、截面積大、散熱不好、氣溫高、自然環境差等,導線的導電能力弱些,安全載流選下限;
如導電能力,裸導線強于絕緣線,架空線強于電纜,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:
環境溫度40℃;導線溫度70~90℃;電纜排列:單芯,S=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-線路長度(m);V0-表内電壓(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
四、例題解析
題1:50kw 300米,采用25MM2線是否可行?
采用vv電纜25銅芯:
去線阻為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R=0.0283(300/35)=0.25,其壓降為U=0.25*100=25,末端為350V
連續長時間運行對電機有影響,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,低壓櫃在距離變壓器200米處。問變壓器到低壓櫃電壓需達到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,線與線電壓降為20V,單根導線電壓降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的變壓器,最大工作電流約80A,輸出電壓400V。
三相交流線路電壓降計算方法:電流*每根導線阻抗*1.732
導線的阻抗分為容抗、感抗和電阻。一般低壓導線截面積線路隻計算電阻,用導體電阻率*導線截面積*導線長度。在這裡,銅是0.0175*截面積*230,鋁是 0.029*截面積*230。
一般情況下連續長時間運行的設備電纜規格選大一級。确保電壓波動的情況下,設備穩定運行。
(紅色:為壓降不符合要求;白色:為壓降符合設備實際工作壓降要求)
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