最新新闻
 
电话:0769-8818905
邮箱:zhou@hu-win.com
新闻中心

浅谈电力电缆的“压降”

  对于动力装置,例如发电机、变压器等配置的电缆 target=‘_blank’>电力电缆,当传输距离较远时,例如900m,就应考虑电缆电压的“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。但是如何正确计算电力电缆的压降,却是一个现实的问题;另外,笔者在实际工作中,也遇到过因电缆敷设不当而造成电缆压降超出许可范围的案例。本文试图就这二方面的问题谈谈个人的看法。
  
  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路上,有些用户在电力线路配置问题上往往只是很在意如何选用电缆(型号,规格),而往往忽略、忽视了电缆压降的问题。一旦电缆敷设后在启动设备时方才发现:或因电压太低,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。而到这种情况出现时就会显得非常被动。那么在哪些情况下需要事先考虑电压降的问题呢?
  
  首先,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。其次,对电压精度要求较高的场合也要考虑压降。例如,有些电力设备对电压有要求,当压降超过了设备许可范围,设备就无法启动。还有就是电缆用于驱动重要的机械设备,当电压低于某一数值时,设备虽仍可运转,但因是处于“低电压”状态,时间长了会损坏设备。如果设备价格昂贵,或者设备损坏后会造成较大经济损失时,就必须事先关注压降的问题。
  
  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。
  
  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。
  
  上海某台资企业生产一种汽车部件,其加工过程对于环境温度、湿度要求较高,于是生产车间里专门有排气、送湿的空调系统。动力电缆选用本公司4芯240平方铜芯电缆(VV22 0.6/1kV 4×240mm2),电缆是二年前出厂的。接到用户“投诉”我们立即到达现场了解情况。到现场了解到该电力电缆线路长度约420米,单台空调负载为60kW,厂方使用6台这样的大功率空调装置,共配备了二条上述电缆,也即“一拖三”。现场测得变压器输出电压接近400V,但终端电压只有320~340V,根本无法启动空调:不要说拖动3台,就是一台空调也启动不了,生产处于停顿,厂方非常着急。根据这样的线索,我们现场计算压降无论如何不会超过3%(读者可以按上面的阐述试着计算看看)那么问题出在哪里呢?
  
  首先,电缆线路上有很长一段是埋在水泥地下的,会不会是在敷设过程中电缆局部受损,绝缘有所下降造成的呢?经现场测定,电缆绝缘情况良好。于是就排除了这种可能。至此,问题仍未得到解决。不要说厂方着急,我们也非常着急:为用户排忧解难也是我们电缆企业义不容辞的一种责任!第二天,我们又重返现场,这次主要是沿电缆420米路径查看线路情况。由于电缆很大部分是直埋在地下的,我们能看到的只是电缆的变压器始端和开关柜终端。先是查看变压器房,没有发现异常。但接下来来到配电房开关柜处,终于找到问题的症结了:由于电缆采购的长度留有充分余地,电缆敷设后余留有十多米,厂方不舍得截去,就将多余的电缆全部打成直径约1m不到的“圈”,这“圈”就是造成电压降的“罪魁祸首”!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。
  
  从上面的例子中,我们可以发现,不当的敷设方法也会造成线路“异常压降”。 返回上页

© 2019 东莞辉隆电子有限公司 版权所有