一、电力线路为何会产生“电压降”?
英语中,“Voltage drop” 就是电压降,“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,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。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。
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。
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 XUXcos θ,其中: p一功率,用“千瓦”U一电压, 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 XL/S, 其中: ρ一导体 电阻率,铜芯电缆用0.01740代入,铝导体用0. 0283代入L一线路长度,用“米代入s一电缆的标称截面
3、计算线路压降,公式:△u=IXR ,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。
四、电力线路压降超大的种种原因
在电力线路的设计中,明明压降没有超出5%,但为何电缆敷设后会出现压降过大、乃至无法正常启动设备呢?从上面的计算过程中,我们不难发现:电缆截面过小或线路过长都会造成线路压降超大。除此之外,还有没有其它的原因呢?
1、电缆安装过程中或其后,电缆受到外力破坏,绝缘受损,但还不至于立马就造成短路的状态。
在这种情况下,因存在“漏电流”现象,线路电压自然受到损失,就好比一根自来水管出现破损,远端的水压显然是下降的;破洞越大,水压下降也越大。要验证是否存在这种情况,验证的方法很简单:测量电缆线芯的绝缘状况。若发现此时的绝缘水平较之安装之前有确认的下降,那么原因也就找到了。真的验证了绝缘水平有所下降,此时的问题就不是“压降”了,而是要想方设法找到电缆受损位置进行处理,不然会因电缆绝缘缺陷的扩大,早晚就会造成电缆“短路”的后果。在笔者实践中就有这样的例子。
2、另一种原因是,电缆敷设后,因余留较多,在靠近开关柜处将余留电缆收成小圆圈所造成。这是笔者亲身经历的一个案例。
因为电缆被过分弯曲后,造成电流事实上的“阻力”(这也是所有电力电缆都规定了最小弯曲半径的道理)。有了这种判断后,要求厂方采取措施“松结”,给电缆“松绑”。厂方也接受了我们的建议。二天后,我们再到现场时,空调已全部能正常工作了,车间恢复了生产。
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