导线压降偏大(导线压降与截面的计算很难吗)(1)

导线压降偏大(导线压降与截面的计算很难吗)(2)

经常有电工朋友问到,几十千瓦的负载,几百米长的导线,其压降是多少伏,要选多大截面的导线云云。网上众说纷纭,各种计算公式,也不知道哪个对哪个错。

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其实大家的计算都是差不多的,但不管怎样,我们在计算的时候,结果都要往大偏。也就是说,最后算出来的导线截面、电压降只能比标准答案大,不能比标准答案小。

所以在计算的时候一些参数值我们可以粗略估计,包括我接下来的计算也是。那么,现在我就用我的方法带大家一起计算一遍吧!

在计算之前,我们先理清一下思路,要计算线路的压降,一般是为了选取合适的导线截面。在不考虑导线发热的前提下,根据欧姆定律U=IR,可以知道,导线压降ΔU产生的原因在于导线的电阻R和流过导线的电流I,而导线的电流可以根据负载功率P来计算,导线的电阻可以根据导线的长度L来计算,至此,我们的思路已经很清晰了,可以开始计算了。

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首先,我们要计算导线的压降,是为了看它有没有超出允许范围,所以我们要先知道导线允许的压降是多少。我国对于电压的允许偏移,10kV及以下电压级为额定值的±7%,取380V(也可以是400V,因为变压器铭牌上低压侧额定电压为0.4kV),可以得到允许压降为ΔU=380×±7%V=±26V,即导线的压降ΔU不能大于26V。

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第二步就是计算导线的电流I。在三相电路中,有功功率P=√3UIcosφ,电压U取380V,功率因数cosφ可以取小一点,我这里取到0.8,大家可以视实际情况而定。可以得出每千瓦有功功率电流约为2A。也就是说,若负载功率为P,则负载电流为2P(P的单位为kW)。

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第三步计算导线的电阻值R。根据欧姆定律,导线电阻R应小于ΔU/I,用第二步的功率P代替I,就可以得到,R小于ΔU/2P。

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第四步,计算导线的截面积S。导线为均匀导体,其阻值和截面的关系为R=ρL/S,即R和S是成反比关系的。在第三步中已知导线电阻R小于26/2P,这就相当于导线截面S应大于ρL/R。R用ΔU/2P替代,最后就可以得出,在不超出允许压降范围的情况下,导线截面S=2ρLP/26,这就是导线压降算导线截面的公式。

我们以一个例子来计算一下,若已知负载功率P为20kW,导线长度L为300m,选铜导线,铜电阻率ρ取0.0175,代入S=2ρLP/26,就可以算出导线截面S为8平方毫米,最终选10平方毫米,是不是很简单?

当然,以上的计算推导是一个粗略计算的过程,若要求不严格,是完全可以直接用上的,但若要考虑导线发热、现场安装情况、环境因素等,就要更为复杂了。

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