我发现很多人在计算压降的时候犯了一个错误,把计算出来的相压降数据当成了线压降数据,所以得出的结论肯定是错误的。
当供电距离超过100米时,一般压降成为主要问题。当满足压降要求时,导体的载流能力基本可以满足要求。因此,在这种情况下,首先要根据压降要求选择导体,然后检查导体的载流能力是否符合要求。
由于题主没有说明是单相还是三相负载,是什么样的负载(阻性还是感性),假设是三相电机负载,所以20 kW的工作电流约为40安培。
如果电机压降不超过5%,那么380×5%=19v,380-19=361v,即允许端线电压降低19v,最终线电压不低于361v。
单线电压降可以用公式△u=ir来计算,
I是通过导线的电流,r是导线的电阻。但是一定要注意这个压降△u≠19v,但是△u=11v。为什么呢?见下文
从该图可以看出,△u=ir是黄色线段a-l1之间的电压降,而19v应该是l1-l2或l1-l3之间的允许电压降。实际上△u=ir是相电压的允许压降,所以△ u = 220× 5% = 11V。也就是说,ir计算的压降实际上是相电压的压降,而不是线电压的压降。如果将计算结果与19v线电压的允许压降进行比较,结论肯定是错误的。
因此,以下计算基于相电压11v的允许压降。考虑到交流电路的感抗和实际电路的接触电阻,这些阻抗引起的压降约占总压降的10%,因此计算依据由11v改为10v。因为1v压降是由电感和接触电阻引起的,所以不包括在由线电阻计算的压降中。
单根导线的电阻可以通过以下公式计算:r=ρl/s
△u=iρl/s通过将r=ρl/s代入△u=ir进行转换
s=iρl/△u
S...导线截面积m㎡。
我...导体电流
ρ ...电阻率
L...电线长度(米)
△ u...相电压允许电压降v
已知:i=40a,
铜20°c,ρ=0.0172,铜45°c,ρ=0.02
L = 500m米,△u=10v
s = Iρl/△u = 40×0.0172×500÷10 = 34.4㎡
计算结果显示,需要34.4平方米的铜线,实际使用的是35平方米的铜线,但这是铜线温度为20°c时的结果,实际温度肯定高于这个温度,所以用45°c时铜的电阻率来计算。
s=iρl/△u=40×0.02×500÷10=40m㎡
因此,需要40平方米的铜线,但实际上只能使用50平方米的铜线。
那么使用50平方铜线时压降是多少呢?
△u=iρl/s=40×0.02×500÷50=8v
感应电压降为1v时,线路电压降为
(8+1)×1.732=15.6v<19v
结论:最好采用50平方铜线,还有点余地。如果供电端电压较高,现在许多地方可稳定在400v,也可采用35平方铜线。接下来,分别计算使用35平方和50平方铜线时的线损功率。
线损功率p = IR,r=ρl/s代入上式
(1)p = Iρl/s = 40×40×0.02×500÷35 = 457 w
(2)p = Iρl/s = 40×40×0.02×500÷50 = 320瓦
因此,三相电路的三线为457×3=1371w,
20× 3 = 960w,两者相差1371-960=411w。
也就是说,50平方铜线的损耗比35平方铜线降低了411w。