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小編在之前的文章中對當前行業内電纜電壓降的計算方法及存在的問題進行了論述。詳見《一文讀懂:如何計算線路電壓降?》一文!
但并未對具體數據進行詳細分析,接下來我們就來看看線路的電抗對線路的電壓降到底有多大的影響。
所謂系統環境,就是指你是在什麼樣的配電系統中進行線路電壓降的計算。通常,大多數情況是在低壓~380VAC系統環境下進行線路電壓降的計算。當然,其他環境下的計算是相通的,隻要将相關參數确認正确即可。
關鍵詞:交流系統、額定電壓。
要進行線路的電壓降計算,要清楚最基本的公式:。其中,電流采用負荷端的額定電流,這個很容易計算得到;阻抗就是我們關注的重點,主要的問題是如何獲取阻抗的數據。
關鍵詞:線路電流、線路阻抗。
線路阻抗包括:電阻、電抗。
導體的交流電阻的計算公式為:
導體的直流電阻的算公式為:
導體溫度為℃時的電阻率的計算公式為:
式中,——導體溫度為20℃時的電阻率,鋁線芯為0.0282Ω·mm2/m,銅線芯為 0.0172Ω·mm2/m;
——電阻溫度系數,銅和鋁都取0.004;
——導體實際工作溫度,℃;
——絞入系數,單股導線為1,多股導線為1.02;
——線路長度,m;
——線纜截面,;
——肌膚效應系數,工頻50Hz,導線截面不超過240,;
——鄰近效應系數,導線從下圖1的曲線中取值,母線取值1.03。
工程中導線的實際線芯溫度可按如下估算:
6~35kV架空線路0=55℃;
380V架空線路0=60℃;
35kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜0-75℃;
1~10kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜0=80℃;
1kV聚氯乙烯絕緣及護套電力電纜θ=60℃;
380V插接式母線槽(銅質及鋁質)0=75℃;
380V滑接式母線槽(銅質及鋁質)0=65℃。
工程計算中,往往不考慮容抗,隻計算線路的感抗值。
電線電纜的感抗,在工頻50Hz的系統中,如下式:
式中,——幾何均距,cm;穿管電線及圓形線芯的電纜為,扇形線芯的電纜 為;
——線芯自幾何均距或等效半徑,cm;對于圓形截面線芯的電線、電纜 取0.389;對于壓緊扇形截面線芯的電纜取0.439。為 線芯标稱截面積,;對于矩形母線,取0.224, 是母線厚,cm,是母線寬,cm;
——電線或圓形線芯電纜的主線芯的直徑,cm;
——穿管電線或電纜主線芯的絕緣厚度,cm;
——扇形線芯電纜主線芯的壓緊高度,cm。
工程中,最廣泛的就是1kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜在~380V電力系統的應用。功率因數的條件下,1kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜截面從4~240的典型電阻值以及忽略電抗時的電壓降的誤差,如下表所示。
如上表,對于銅芯電纜,電纜截面為120時,線路電壓降的誤差約為6%,對于單相上允許的誤差值220x5%=11V來說,這麼大的誤差足以造成計算結果的誤判。另外,以上數據尚未考慮容抗對計算結果的影響,再考慮實際情況下容抗導緻的電壓降,上述結果未免趨于保守。
因此,在銅芯電纜截面超過120時,不能忽略線路電抗對電壓降計算結果的影響。對于鋁芯電纜,計算線路電壓降時,截面超過185需要将電抗納入到計算中。
對于銅芯電纜截面<120、鋁芯電纜截面<185的1kV交聯聚乙烯絕緣電力電纜在~380V電力系統的應用,計算線路電壓降時,可以隻考慮交流電阻,忽略電抗值對計算結果的影響。
需要注意的是:一定要區分交流電阻和直流電阻,大家往往錯誤地把20℃下的直流電阻作為交流電阻運用到電壓降的計算中,計算結果小于實際數值,導緻與允許壓降值(11V)的比較分析過程中做出錯誤的判斷。
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