有朋友問,我們在工作中配電怎麼計算電線的損耗?
我一個基層水電工來回答這樣的問題,感覺是在老師傅門前班門弄斧,不過我也想嘗試一下,回答的不好還請大家多多包涵。
電壓的下降跟電線電阻的大小有關,電線電阻的大小跟電線的長度和橫截面有關,所以我們要計算電壓下降的大小,就要先計算出電線電阻的大小。
例1
一條500米長,2.5平方的銅線,它的電阻是多大?
我們查表得知,銅線在氣溫30度的時候,它的電阻率是0.0185Ω。
根據公式,這條銅線的電阻等于
R=0.0185×500÷2.5
=3.7Ω
計算出導線的電阻,我們再根據歐姆定律算出電線的電壓降,也就是電線損耗。
例2
距離電源500米安裝一個220伏1000瓦的燈泡,2.5平方的銅線夠用嗎?
要解答這個問題,首先就要知道220伏1000瓦的燈泡,它的電流是多少?
我們已知功率和電壓,求電流。
I=P÷U
=1000÷220
≈4.5A
計算得出電流為4.5安,那麼,電線的損耗是多少呢?
我們知道,純電阻電路的電壓
U=IR
電壓是兩條線之間的電位差,所以在計算電壓的時候,電線的電阻也要把兩條都算進去。從例1我們知道,單條500米2.5平方的銅線,它的電阻是3.7Ω,那麼兩條就是
3.7×2=7.4Ω
電線的損耗壓降為
△U=I2R
=4.5×7.4
=33.3v
上面計算的就是電線的線損。也就是500米2.5平方的銅線,損耗了33.3伏的電壓,電線末端電壓下降約為15%,電線末端的電壓為
220-33.3
=186.7v
根據計算結果,如果燈泡的電壓波動範圍允許在15%,那是可以正常使用的。
電壓下降,功率不變,電流等于
1000÷186.7
≈5.4A
根據後面的表我們得知,2.5平方的銅線,完全可以承載得了。
例子2如果是三相電機怎麼算呢?
這裡電動機功率因素我們取0.8,電動機效率我們也取0.8,根據公式得
I=1000÷(1.732×380×08×0.8)
≈2.4A
壓降△U=2.4×7.4
=17.76v
電線末端電壓下降了17.76伏,約為362.24v大約下降5%,可以根據電動機銘牌查看電壓波動的範圍看是否允許。一般的電機是允許5%到7%的電壓波動,但是我們最好以銘牌為準。
電壓下降,功率不變,這時候電流就變大了,我們計算一下在362.24伏的電壓下,電流有多大?
1000÷1.732÷362.24÷0.8÷0.8
≈2.5A
查表得知單芯2.5平方銅線的載流量為明線敷設28A,鋼管敷設一管兩根23安,一管穿三根21安,塑料管敷設,一管穿兩根21A,一管穿三根18A。
我們根據口訣以塑料管敷設,每根管穿三條線,按八折算
18×0.8
=14.4A
最後得出結論,500米長2.5平方的銅線,完全可以帶得動一台1000瓦的三相電機。也可以帶動220伏1000瓦的一個燈泡。
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