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220v电线可以拉多远,20公里外能否带动1000瓦的电器?

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发表于 2019-10-4 04:56:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

220V电线可以拉多远,20公里外能否带动1000瓦的电器?

电缆的传输过程中,电压降现象发生是不可避免的,那是因为电线有电阻存在。也正因为如此,无论电线用铜还是铝材料,线路都会有一定的电压降(电压损耗),只要电压降不高于电压本身的5%时,一般是不会对线路的电力驱动产生什么后果的。例如220V的线路,假如电压降为11V,换句话说就是线路终端电压不低于209V,那么对电器正常工作影响不大。

在日常生活中,我们家庭所用的单相电供电线路长度不是很长,一般电缆线路几十米。由于线路电压降非常有限,往往线路电压降问题就pass掉了。但是,较长的线路需要考虑线路电压降问题,通常长线路指的是电线敷设距离不小于500m。其次,对电压精度要求很高的场合也需要考虑线路电压降问题。因为终端电压降低后带来的后果,有的状况是设备在低电压下尚能工作,但时间一长不可避免的造成其损害;最为严重的是设备因终端电压降严重而根本无法工作。

单相电线路的电压降计算

假如题目说的1000瓦电器为纯电阻负载,那么其功率因数为1。

计算线路的电流I

I=P/Ucosφ=1000/220x1=4.5A。

计算线路的电阻

R=ρ×L/S

计算线路的电压降

ΔU=IR

现在题目说的问题是线路敷设距离20公里(20000m),我们可以反过来看要多大横截面积的单芯铜导线。铜导线在温度20℃,其电阻率ρ为0.0175。

若要想20公里的1000瓦电器能正常工作,其终端电压降不能高于11V。此时火线电阻,其电压降U1、1000瓦电器,其电压U2、零线电阻,其电压降U3及电源U构成闭合回路,由基尔霍夫电压定律可知,U=U1+U2+U3。因为1000瓦电器的电压U2不能低于209V,因此U1+U3的电压不能高于11V;又因为火线与零线用的是同样的铜导线做线路,它们产生的电压降是相等的,即U1=U3=5.5V。根据电压降公式ΔU=IR,又得知线路电流,即单根线的线电阻R=ΔU/I=5.5/4.5=1.22Ω。又根据线路电阻计算公式,R=ρ×L/S ,即可算出铜导线的横截面积S,S=ρ×L/R=20000X0.0175/1.22=286.89mm2。通过上述的计算可知,20公里的电器要能工作,所用铜导线的横截面积不低于286.89mm2,即选用300mm2的单芯铜导线。

所以说,导线的横截面积足够大是能够20公里1000瓦电器工作的。但其中的成本是很吓人的,300mm2单芯铜导线就2万米,节约点电线采用埋入地下的敷设方式,只考虑人工成本,算起来没有个几百万是实现不了这样的梦想。


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发表于 2019-10-5 16:38:02 来自手机 | 显示全部楼层
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