500米的距离20千瓦需要多少平方的线？
发布时间：2021-04-19 01:30:08
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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
结论：最好采用50平方铜线，还有点余地。如果供电端电压较高，现在许多地方可稳定在400v，也可采用35平方铜线。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。
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i=p/√3ucosφη
i……电流a
p……功率wu……电压v
cosφ……功率因数
η……效率
在不知具体数据时取cosφ=0.8，η=0.9，那么
i=7500/1.732×380×0.8×0.9=7500÷473.87
=14.8a
还有一种估算法，就是把三相380v电机的功率乘2得出电流值，7.5×2=15a。
知道了电流值可查表来确定用什么规格导线
根据表中数据如果是穿塑料管，应采用2.5平方的铜线允许通过电流18a＞15a。
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表中数据是铝线明敷安装，用铜线的话就是穿管使用数据，对照表中是采用2.5平方铜线，2.5×8=20a＞15a，可见两种选用方法的结果都是用2.5平方铜线。
由于实际当中基本都是穿管使用，所以都采用了穿塑料管数据。
选好了导线再来计算可供多少距离？限制供电距离的因素是电压降，对电动机一般要求电压变化在5%以内，
380×5%=19v，380-19=361v，也就是允许电压降低19v，最终电动机端电压不应低于361v。19v是线电压的电压降，应换算到相电压也就是每根导线上的电压降△u，
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实际每根导线上的电压降可用公式△u=ir来计算，i是通过导线的电流，r是导线电阻。r又可用以下公式计算，r=ρl/s
r……导线电阻Ω
ρ……电阻率
铜在20ºc时为0.017，45ºc时为0.02，
l……导线长度（米）
s……导线截面积m㎡
把r=ρl/s代入△u=ir得△u=iρl/s，变换得导线长度计算公式
l=s△u/iρ
已知：s=2.5m㎡，△u=11v，i=15a，ρ=0.02
l=s△u/iρ=2.5×11/15×0.02=27.5÷0.3=91.6米
也就是当用2.5平方铜线时，可供距离为91.6米，实际还应考虑到接触电阻及感抗的电压降，应该可保证80米内，电动机端的电压不会低于361v。铜电阻率用了45ºc时的数据，是考虑到导线通电后会发热，如果用20ºc时的数据计算，结果是107.8米。
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