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电缆电压降产生的原因
英语中"Voltagedrop"是电压降,"drop"是"往下拉"的意思.电力线路的电压降是因为导体存在电阻.正因为此,不管导体采用哪种材料(铜/铝)都会造成线路一定的电压损耗,而这种损耗(压降)不大于本身电压的5%时一般是不会对线路的电力驱动产生后果的.
例如380V的线路,如果电压降为19V,也即电路电压不低于361V,就不会有很大的问题.当然我们是希望这种压力降越小越好.因为压力间本身是一种电力损耗,虽然是不可避免,但我们总希望压力降是处于一个可接受的范围内.
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线路电压降的计算公式
一般来说,计算线路的压降并不复杂,可按以下步骤:
1.计算线路电流I
I= P/×U×cosθ
其中:P-功率(千瓦);U-电压(kV);cosθ-功率因素(～)
2.计算线路电阻R
R=ρ×L/S
其中:ρ-导体电阻率(铜芯电缆ρ=,铝导体ρ=);L-线路长度(米);S-电缆的标称截面
3.计算线路压降(最简单实用):
ΔU=I×R
线路压降计算公式:△U=2*I*R,I-线路电流;L-线路长度
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电缆压降怎么算?
先选取导线再计算压降,选择导线的原则:
§ 近距离按发热条件-导线截面(安全载流量);
§ 远距离在安全载流量的基础上,按电压损失条件选择导线截面,要保证负荷点的工作电压在合格范围;
§ 大负荷按经济电流密度选择.
为保证导线长时间连续运行,所允许的电流密度称安全载流量.一般规定是:铜线选5～8A/mm²;铝线选3～5A/mm².安全载流量还要根据导线的芯线使用环境的极限温度、冷却条件、敷设条件等综合因素决定.
一般情况下,距离短、截面积小、散热好、气温低等,导线的导电能力强些,安全载流选上限;距离长、截面积大、散热不好、气温高、自然环境差等,导线的导电能力弱些,安全载流选下限;
如导电能力,裸导线强于绝缘线,架空线强于电缆,埋于地下的电缆强于敷设在地面的电缆等等.
电压降根据下列条件计算:
环境温度40℃;导线温度70~90℃;电缆排列:单芯,S=2D;功率因数cosθ=;末端允许降压降百分数≤5%.
其中:Vd-电压降,Vd=KxIxLxV0(v);I-工作电流或计算电流(A);L-线路长度(m);V0-表内电压(V/);K:三相四线 K=√3 单相K=1
单相时允许电压降:Vd=220Vx5%=11V
三相时允许电压降:Vd=380Vx5%=19V
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例题解析
题1:50kw 300米,采用25MM2线是否可行?
采用vv电缆25铜芯:
去线阻为R=(300/25)=,其压降为U=*100=20
单线压降为20V,2相为40V,变压器低压端电压为400V
400-40=360V
铝线R=(300/35)=,其压降为U=*100=25,末端为350V
连续长时间运行对电机有影响,建议使用35铜芯或者50铝线.
25铜芯其压降U=(300/35)=(≈15V)15*2=30,
末端为370V
铝线U=(300/50)=,17*2=34,末端为366V
可以正常使用(变压器电压段电压为400V)
50kw负荷额定电流
I=P/Φ=50///=50/=94A
按安全载流量可采用25mm2的铜电缆算电压损失:
R=ρ(L/S)=/25=Ω
电压损失U=IR==18V
如果用35mm2的铜电缆,算电压损失:
R=ρ(L/S)=/35=欧
电压损失U=IR==14V
题2:55变压器,低压柜在距离变压器200米处.问变压器到低压柜电压需达到390V,需多粗电缆?
55KVA变压器额定输出电流(端电压400V):
I=P//U=55//≈80(A)
距离L=200米,200米处允许电压为380V时,线与线电压降为20V,单根导线电压降U=10V,铜芯电线阻率ρ=,
单根线阻R=U/I=10/80=(Ω)
单根导线截面:S=ρ×L/R=×200/≈32(平方)
取35平方铜芯电线
55KVA的变压器,最大工作电流约80A,输出电压400V.
Ÿ 如果到达配电柜的电压要求不低于380V的话,可用35平方铜电缆或50平方铝电缆.
Ÿ 如果到达配电柜的电压要求不低于390V的话,可用70平方铜电缆或95平方铝电缆.
Ÿ 如果到达配电柜的电压要求不低于370V的话,可用25平方铜电缆或35平方铝电缆.
三相交流线路电压降计算方法:电流*每根导线阻抗*
导线的阻抗分为容抗、感抗和电阻.一般低压导线截面积线路只计算电阻,用导体电阻率*导线截面积*导线长度.在这里,铜是*截面积*230,铝是 *截面积*230.
一般情况下连续长时间运行的设备电缆规格选大一级.确保电压波动的情况下,设备稳定运行.
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