500米的距离20千瓦需要多少平方的线?
我发现不少人在计算电压降时都犯了个错误,把计算出的相电压电压降数据当成了线电压电压降数据,这样得出的结论肯定是错误的。
供电距离超过100米时,一般电压降成了主要问题,在满足电压降要求情况下,导线载流量基本都能满足要求。因此这种情况首先根据电压降要求来选导线,然后再复核一下导线载流量是否满足要求。
由于题主没有具体说明是单相还是三相负载,是什么性质(阻性、感性)负载,就假设为三相电动机负载,那么20千瓦工作电流约为40安培。
电动机负载要求电压降不超过5%,那么380×5%=19v,380-19=361v,也就是末端线电压允许降低19v,最终的线电压不小于361v。
单根导线电压降可以用公式△u=ir来计算,
i是通过导线的电流,r是导线电阻。但必须注意这个电压降△u≠19v,而是△u=11v,为什么?见下图
从这个图中可知,△u=ir是黄线段a-l1之间的电压降,而19v应该是l1-l2或l1-l3之间允许的电压降,实际上△u=ir是相电压允许的电压降,所以△u=220×5%=11v。也就是说我们用ir计算出的电压降实际是相电压的电压降,而不是线电压的电压降。如果把计算结果与线电压的允许电压降19v作比较,那么得出的结论肯定是错误的。
因此以下的计算都以相电压的允许电压降11v为依据,考虑到交流电路存在感抗以及实际电路存在接触电阻,这些阻抗造成的电压降约占总的电压降的10%,所以又把计算依据从11v修改为10v。因为那1v电压降是由感抗及接触电阻造成的,不包括在以导线电阻计算出的电压降内。
单根导线电阻可用以下公式计算r=ρl/s
把r=ρl/s代入△u=ir得△u=iρl/s变换得
s=iρl/△u
s……导线截面积m㎡
i……导线电流a
ρ……电阻率
l……导线长度(米)
△u……相电压允许电压降v
已知:i=40a,
铜20ºc、ρ=0.0172,铜45ºc、ρ=0.02
l=500米,△u=10v
s=iρl/△u=40×0.0172×500÷10=34.4m㎡
计算结果是需要34.4平方的铜线,实际用35平方的铜线,但这是铜线温度为20ºc时的结果,实际温度肯定高于这个温度,因此用45ºc时铜的电阻率来计算
s=iρl/△u=40×0.02×500÷10=40m㎡
结果需用40平方的铜线,实际就只能用50平方的铜线了。
那么用50平方铜线时的电压降是多少呢?
△u=iρl/s=40×0.02×500÷50=8v
加上感抗电压降1v,线电压电压降是
(8+1)×1.732=15.6v<19v
下面计算一下分别采用35平方与50平方铜线时的线路损耗功率。
线损功率p=i²r,又r=ρl/s代入前式得
(1)p=i²ρl/s=40×40×0.02×500÷35=457w
(2)p=i²ρl/s=40×40×0.02×500÷50=320w
三相线路3根线因此457×3=1371w,
320×3=960w,二者相差1371-960=411w。
也就是说用50平方铜线比35平方铜线减少损耗411w。
(出自www.yangcheyongche.com/ )
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