电压降计算方法
电缆电压降
对于动力装置,例如发电机、变压器等配置的电力电缆,当传输距离较远时,例如900m,就应考虑电缆第一文库网电压的“压降”问题,否则电缆采购、安装以后,方才发觉因未考虑压降,导致设备无法正常启动,而因此造成工程损失。
一.电力线路为何会产生“电压降”?
电力线路的电压降是因为导体存在电阻。正因为此,所以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。
电压降△U=IR<5%U达到要求 220*5%=11V 380*5%=19V
二.在哪些场合需要考虑电压降?
一般来说,线路长度不很长的场合,由于电压降非常有限,往往可以忽略“压降”的问题,例如线路只有几十米。但是,在一些较长的电力线路上如果忽略了电缆压降,电缆敷设后在启动设备可能会因电压太低,根本启动不了设备;或设备虽能启动,但处于低电压运行状态,时间长了损坏设备。
较长电力线路需要考虑压降的问题。所谓“长线路”一般是指电缆线路大于500米。 对电压精度要求较高的场合也要考虑压降。
三.如何计算电力线路的压降?
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
公式:I= P/1.732×U×cosθ
其中: P—功率,用“千瓦” U—电压,单位kV cosθ—功率因素,用0.8~0.85 2 .计算线路电阻R
公式:R=ρ×L/S
其中: ρ—导体电阻率,铜芯电缆用0.01740代入,铝导体用0.0283代入
L—线路长度,用“米”代入
S—电缆的标称截面
3.计算线路压降
公式:ΔU=I×R
举例说明:
某电力线路长度为600m,电机功率90kW,工作电压380v,电缆是70mm2铜芯电缆,试求电压降。
解:先求线路电流I
I=P/1.732×U×cosθ=90÷(1.732×0.380×0.85)=161(A)
再求线路电阻R
R=ρ×L/S=0.01740×600÷70=0.149(Ω)
现在可以求线路压降了:
ΔU=I×R =161×0.149=23.99(V)
由于ΔU=23.99V,已经超出电压380V的5%(23.99÷380=6.3%),因此无法满足电压的要求。
解决方案:增大电缆截面或缩短线路长度。读者可以自行计算验正。
例:在800米外有30KW负荷,用70㎜2电缆看是否符合要求?
I=P/1.732*U*COS?=30/1.732*0.38*0.8=56.98A
R=ρL/S=0.018*800/70=0.206欧
△ U=IR=56.98*0.206=11.72
电压降的估算
1.用途
根据线路上的负荷矩,估算供电线路上的电压损失,检查线路的供电质量。
2.口诀
提出一个估算电压损失的基准数据,通过一些简单的计算,可估出供电线路上的电压损失。
压损根据“千瓦.米”,2.5铝线20—1。截面增大荷矩大,电压降低平方低。 ① 三相四线6倍计,铜线乘上1.7。 ②
感抗负荷压损高,10下截面影响小,若以力率0.8计,10上增加0.2至1。 ③
3.说明
电压损失计算与较多的因素有关,计算较复杂。
估算时,线路已经根据负荷情况选定了导线及截面,即有关条件已基本具备。 电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的`。口诀主要列出估算电压损失的最基本的数据,多少“负荷矩”电压损失将为1%。当负荷矩较大时,电压损失也就相应增大。因些,首先应算出这线路的负荷矩。
所谓负荷矩就是负荷(千瓦)乘上线路长度(线路长度是指导线敷设长度“米”,即导
线走过的路径,不论线路的导线根数。),单位就是“千瓦.米”。:
① 首先说明计算电压损失的最基本的根据是负荷矩:千瓦.米
基准数据: 2 .5平方毫米的铝线,单相220伏,负荷为电阻性(功率因数为1),每20“千瓦.米”负荷矩电压损失为1%。这就是口诀中的“2 .5铝线20—1”。
在电压损失1%的基准下,截面大的,负荷矩也可大些,按正比关系变化。比如10平方毫米的铝线,截面为2 .5平方毫米的4倍,则20*4=80千瓦.米,即这种导线负荷矩为80千瓦.米,电压损失才1%。其余截面照些类推。
“电压降低平方低”例如36伏,则先找出36伏相当于220伏的1/6。此时,这种线路电压损失为1%的负荷矩不是20千瓦.米,而应按1/6的平方即1/36来降低,这就是20*(1/36)=0 .55千瓦.米。即是说,36伏时,每0 .55千瓦.米(即每550瓦.米),电压损失降低1%。
不单适用于额定电压更低的情况,也可适用于额定电压更高的情况。这时却要按平方升高了。例如单相380伏,由于电压380伏为220伏的1 .7倍,因此电压损失1%的负荷矩应为20*1 .72=58千瓦.米。
从以上可以看出:口诀“截面增大荷矩大,电压降低平方低”。都是对照基准数据“2 .5铝线20—1”而言的。
【例1】 一条220伏照明支路,用2 .5平方毫米铝线,负荷矩为76千瓦.米。由于76是20的3 .8倍(76/20=3 .8),因此电压损失为3 .8%。
【例2】 一条4平方毫米铝线敷设的40米长的线路,供给220伏1千瓦的单相电炉2只,估算电压损失是:
先算负荷矩2*40=80千瓦.米。再算4平方毫米铝线电压损失1%的负荷矩,根据“截面增大负荷矩大”的原则,4和2 .5比较,截面增大为1 .6倍(4/2 .5=1 .6),因此负荷矩增为
20*1 .6=32千瓦.米(这是电压损失1%的数据)。最后计算80/32=2 .5,即这条线路电压损失为2 .5%。
②当线路不是单相而是三相四线时,(这三相四线一般要求三相负荷是较平衡的。它的电压是和单相相对应的。如果单相为220伏,对应的三相便是380伏,即380/220伏。)同样是2 .5平方毫米的铝线,电压损失1%的负荷矩是①中基准数据的6倍,即20*6=120千瓦.米。至于截面或电压变化,这负荷矩的数值,也要相应变化。
当导线不是铝线而是铜线时,则应将铝线的负荷矩数据乘上1 .7,如“2 .5铝线20—1”改为同截面的铜线时,负荷矩则改为20*1 .7=34千瓦.米,电压损失才1%。
【例3】 前面举例的照明支路,若是铜线,则76/34=2 .2,即电压损失为2 .2%。对电炉
供电的那条线路,若是铜线,则80/(32*1 .7)=1 .5,电压损失为1 .5%。
【例4】 一条50平方毫米铝线敷设的380伏三相线路,长30米,供给一台60千瓦的三相电炉。电压损失估算是:
负荷矩:60*30=1800千瓦.米。
再算50平方毫米铝线在380伏三相的情况下电压损失1%的负荷矩:根据“截面增大荷矩大”,由于50是2 .5的20倍,因此应乘20,再根据“三相四线6倍计”,又要乘6,因此,负荷矩增大为20*20*6=2400千瓦.米。 最后1800/2400=0 .75,即电压损失为0 .75%。
③以上都是针对电阻性负荷而言。对于感抗性负荷(如电动机),计算方法比上面的更复杂。但口诀首先指出:同样的负荷矩——千瓦.米,感抗性负荷电压损失比电阻性的要高一些。它与截面大小及导线敷设之间的距离有关。对于10平方毫米及以下的导线则影响较小,可以不增高。
对于截面10平方毫米以上的线路可以这样估算:先按①或②算出电压损失,再“增加0 .2至1”,这是指增加0 .2至1倍,即再乘1 .2至2。这可根据截面大小来定,截面大的乘大些。例如70平方毫米的可乘1 .6,150平方毫米可乘2。 以上是指线路架空或支架明敷的情况。对于电缆或穿管线路,由于线路距离很小面影响不大,可仍按①、②的规定估算,不必增大或仅对大截面的导线略为增大(在0 .2以内)。
【例5】 图1中若20千瓦是380伏三相电动机,线路为3*16铝线支架明敷,则电压损失估算为: 已知负荷矩为600千瓦.米。 计算截面16平方毫米铝线380伏三相时,电压损失1%的负荷矩:由于16是2 .5的6 .4倍,三相负荷矩又是单相的6倍,因此负荷矩增为:20*6 .4*6=768千瓦.米 600/768=0 .8
即估算的电压损失为0 .8%。但现在是电动机负荷,而且导线截面在10以上,因此应增加一些。根据截面情况,考虑1 .2,估算为0 .8*1 .2=0 .96,可以认为电压损失约1%。
【电压降计算方法】相关文章:
电压01-21
比降的意思, 比降的解释05-04
什么是电压06-21
电压教案03-04
实验:用电压表测电压01-21
13.4电压与电压表教学反思08-05
内存电压,内存电压设置方法 -电脑资料01-01
安全电压的意思, 安全电压的解释05-03