此案例来源于上海浦东电线电缆(集团)有限公司王志强先生,仅用于学术讨论,如有侵权,请联系删除。
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?
计算电压降解法一:出自原文
1.计算线路电流:6台60kW空调总功率360kW,功率因素以0.8计算
I=P/(1.732*U*0.8)=360/(1.732*0.4*0.8)=650A
2.计算线路电阻:铜的电阻率0.0174,2根按并联计算
R=ρ*l/S/2=0.0174*420/240/2=0.15225Ω
3.计算线路压降:ΔU=I*R=650*0.15225=98.9625V
不可能这么大,哪里出问题了?
解法二:来源网络
线路负荷P=360kW,长度L=420米,导体材质系数A=77,电缆截面S=480mm2
ΔU=P*L/(A*S)=360*420/(77*480)=4.09V
貌似比较合理,那么上面的解法一是哪里出问题了呢?
压降根源首先,排除了电缆局部受损的情况。
其次,检查了电缆前后两端的情况,未见异常。
终于,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”。