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  • 1 # 電子及工控技術

    我們知道電力線是一種細而長的導體,它的引數很多比如有導線的粗細、長度和所使用的材料等各有不同,那麼導線的“電壓降”也與上述引數有很大關係,下面我逐一說來。

    電力線產生“電壓降”的原因

    首先我們從產生電壓的原因說起,我們假設在一定長度的電力導線上產生了△U的電壓,這個電壓與導線的電阻R和透過電力線路中的電流I乘積有關。用式子可表示為△U=RI。而導體的電阻R的長度與電線的長度L和所用材料的電阻率ρ有很大關係,每種金屬導體其電阻率都是不一樣的,我們根據導線的阻值公式可得R=ρL/S,這個S是導線的截面積,所以導線有壓降不但與長度有關還與其電阻率也脫不了“干係的。由於電力線中“電壓降”的存在,它會價格低我們輸電的效率,因此我們在使用電力線時要對導線的電阻率和截面積做通盤考慮,以便達到兩者的最最佳化,儘量降低導線的“電壓降”。

    另外順便說一句我們從電力線中的負載性質來說,當電力線中的負載是感性負荷的時候會增大線路的“電壓降”,這是由於感性負荷的電抗作用造成的,它一般與感性負荷的功率因數也有關係。比如功率因數越小其電力線路中的“電壓降”就會增大。

    解決電力線“電壓降”的方法。

    因此電力線在傳輸中會產生“電壓降”主要是與導線的電阻R和電流I有直接關係,而導線的電阻R又與導線的長度L和電阻率ρ有關係。那麼要儘量降低電力線“電壓降”的辦法一是儘量用電阻率低的導體材料,同時在傳輸功率一定的情況下儘量使用高壓輸電的辦法來降低其電流,增大導線截面積。在給感性負荷提供電能量時要儘量提高感性負荷的功率因數值。

  • 2 # 電工學院

    電力線路為何會產生“電壓降”?

    當線路比較短的時候電阻很小,電壓降也很小,幾乎可以忽略不計。但是當線路較長的時候,電線電阻比較大,這個時候就不得不考慮電壓降了。為什麼會產生電壓降呢?其實這個很好理解。

    舉個例子

    如下圖所示:在一個220V的電源上接了一個白熾燈。電線較短的時候電阻很小,幾乎可以忽略不計。此時,燈兩端的電壓等於電源電壓220V。根據歐姆定律,線路電流等於電源電壓除以燈的電阻,即I=U/R=220V÷20=11A。

    現在換一種場景,假設這個電源和燈的距離很遠,那麼導線的電阻就不能忽略不計了。因為導體電阻和長度成正比,電線越長電阻越大。假設電源兩條電線的電阻為R1和R2,那麼整個電路就可以看成如下所示:

    此時,由於燈和導線(電阻)是串聯關係,電源外部總電阻為:R=R1+R2+R燈=22Ω。根據歐姆定律,我們得出線路電流大小為 I=220V÷22Ω=10A,燈兩端的電壓為 10A×20Ω=200V。

    電源電壓為220V,但是燈實際電壓只有200V,中間損失了20V,這20V就是我們說的電壓降。

    那麼電壓降是怎麼計算的呢?同樣,根據歐姆定律可以得出,▲U=I×(R1+R2)=10A×2Ω=20V。

    從上述計算可以看出,電壓降的大小和線路電流以及線路電阻有關。線路電流越大、電阻越大,電壓降越大。所以當電源和負載距離較遠,線路電壓降比較多時,我們可以透過降低電線電阻來降低壓降。(比如增加電線截面積)

    注意:為了簡單說明原理,以上我是以純阻性負載來舉例。實際上線路壓降計算比這要複雜的多,因為電線不僅有電阻,還有電感效應對電流的阻礙作用,我們把它稱之為“感抗”。具體電壓降怎麼計算,那就是另外一個話題了。

    本題答案

    看到這裡,相信大家心裡應該有答案了。電力線路產生壓降的根本原因就是因為電線存在電阻,當線路中有電流時就會產生壓降。也可以理解成電線電阻和負載是串聯關係,由於串聯分壓,電線電阻分走了一部分電壓,所以負載得到的電壓就低了!

  • 3 # 電工淺談

    題主所問:電力線路為何會產生電壓降?我來發表個人拙見。

    眾所周知:壓降的產生是由很多因素造成的,例如導線材質、導線截面、距離、負載功率、環境溫度等一切條件因素有關。

    所以在架設線路之前應首先考慮線路長度、導線截面、導線材質、環境溫度、負載等,所有因素進行負荷距計算。計算出所需要的導線材質和導線截面。只有這樣才會使線路未瑞的壓降保持在允許壓降的範圍之內(約原電壓的正負5%)

    電力線路產生壓降還有另外一種原因,哪就是年久失修的電力線路,雖然架設時各項指標都達到標準,由於年久失修也會不同程度的產生壓降。

    為什麼年久失修的電路從外觀上沒有發現疑義,為什麼會產生壓降呢?往往是被很多人乎落,大家都知道電力線路越長電阻越大,同時線路越長對地電阻也越低。

    電力線路不只是有對地電阻,同時還在對地電容存。它們的存在用肉眼是難以目測的。

    對地電阻和對地電容它們在電力線路中於大地形成並聯電路,對地電容由於線路增長容量增大,對地電阻由於線路過長而電阻減少,所以在電力線路中由於對地電阻和對地電容的存在,也是電力線路形成壓降的另外一個因素。

    有不少低壓電力線路,在接裝漏保時總是跳閘,很大關係於電力線路對地絕緣有關。

    對地絕緣越低壓降也會隨之增大。

    以上是我個人見解,不妥之處還望師友們指正。

  • 4 # 電力啟

    電力線路之所以會產生電壓降是因為:不管是用的什麼導體現階段都是有阻抗的,電力導線負責將電源和裝置相連線,可以看做是在電源間線路阻抗和用電裝置串聯在一起,當線路中有電流流過時,串聯則會分壓,所以線上路末端會有電壓降的存在。

    關於電壓降的看了大家的回答,發現有遺漏的引數,還有錯誤計算交流線路電阻的公式。會導致計算結果不準確甚至是錯誤。下面就給大家介紹一下電力線路的電壓是怎麼計算的,又有哪些因素會影響到電壓降。

    一、直流電力系統電壓降的計算方法:

    1、直流電阻的計算:

    2、直流電壓降計算:

    ΔU=I*R

    ΔU 電壓降,V

    I 工作電流,A

    R 線路直流電阻,Ω

    導線電阻計算時導線長度應為正負電源線的總長度,即正負兩根線的電阻要相加。

    二、交流電力系統電壓降的計算方法:

    1、導線交流電阻的計算:大家需要注意的是,同一根導線在直流系統和交流系統的電阻是不一樣的,很多人會誤以為一樣,交流系統的電阻直接套用直流電阻,這是不夠精確的。當交流電透過導線時,導線截面內的電流分佈密度是不相同的,越接近導線中心電流密度愈小,在導體表面附近電流密度則較大,這種現象叫做集膚效應,頻率愈高,這種現象表現得越突出,由此,使導線有效截面減小,而電阻增大。當直流電流流過導線時,卻沒有這種現象,所以,同一根導線的交流電阻大於直流電阻

    2、交流導線電抗的計算:交流電流會產生交變磁場的原因,交流導線上會有分佈電感的存在。

    3、電壓降的計算:雖然交流回路的電阻和電抗計算起來比較複雜,但是供配電手冊上給我們推匯出了非常便於計算的公式,和各種規格導線的引數,我們之間查表,套公式就能計算出電壓降。

    根據上面公式我們可以看出的出改善電壓降的方式可以縮短導線長度或加大導線截面積!

  • 5 # 頭腦有點熱的電子君

    根據歐姆定律U=RI可知,電壓的產生就是當電流流過一個導體時產生的,而現實生活中的任何導體,都是存在電阻的,電力線路的電纜線也存在內阻,所以傳送電力的電纜線會存在電壓降!那麼這種電壓降應該如何減小呢?與電力線路的材料有無關係呢?下面,我來做一個詳細的介紹!

    電阻率

    電阻率是描述物質電阻特性的物理量,當溫度一定時,與電阻之間存在以下關係:

    R=ρL/S

    其中,L指物體的長度,S指物體的截面面積,ρ為電阻率。可以看出,同樣材質的物體,其電阻值與長度和截面面積有關。電阻率是由物體的特性決定的,所以針對同種材質的導線,當長度一定時,導線越粗,電阻值越小;而導線粗細一致時,導線越長,損耗越大,其電阻值越大。

    常見導電材料的電阻率如下表:

    可以看出銀和銅是電阻率較小的材質,但是銀線成本較高,所以平時生產生活中最常用的就是銅線。

    電力傳輸其實有著嚴格的標準,除了考慮電力線纜的選型外,還有電纜的直徑,耐壓等級,發熱情況,成本等一系列因素。

    實際應用中,由於電力傳送的距離會十分遙遠,所以材質的選擇尤其重要,但還需考慮材料的成本價值,比如為了減小電壓降我們可以選用直徑較粗的電纜,可是減小電壓降的同時,成本也上去了,究竟合不合適?這就需要綜合考慮了。

  • 6 # 玩轉嵌入式

    在電子電路中,電流流過電線都是要產生電壓降的,電線越長、電線電阻越大所產生的電壓降也就越大。

    1 電線為什麼會產生電壓降

    電線都是具有線阻的,根據歐姆定律可以知道,V=I×R。其中V就是負載兩端的電壓,而I是流過的電流,R是負載電阻。電線雖然是良的導體,但是也存在電阻,一般稱之為線阻。

    一般情況下,電線的線阻都是可以忽略不計的,因此不用考慮電壓降,但是遠距離輸電的時候都是需要考慮線阻的壓降和電線所帶來的損耗。

    2 線阻的決定因素

    線阻的大小與電線的材質、長度以及橫截面積(粗細)有著緊密的聯絡。線阻的計算公式為:R=ρ×L/S

    其中,ρ為電阻率,是個常數,與導體的材質相關;L為電線的長度;S為電線的橫截面積。由此可知,線阻是不可避免的,所以電線產生電壓降也無法避免。

    3 如何減少線阻帶來的壓降損耗

    可以採用降低線阻和減小電流的方式來減小損耗。如果要降低線阻的話,只能選用電阻率更低、更粗的導線,這所帶來巨大的成本增加。以據距離輸電為例,我們照明用的電是220V,輸電的時候都是高壓輸電,比如110KV。在功率一定的情況下,電壓提高了那麼電流就減小了,電流減小了,在同樣的電線上所產生的電壓降也就減小了。降低線阻所產生的損耗這是採用高壓輸電的原因之一。

  • 7 # Talk工控白

    電力線路為何產生電壓降?

    題目的核心是“電壓降”,如何產生的?是由於線路阻抗導致的,因此在導線選擇過程中必須考慮在規定的電壓降內電能所能輸送的距離是否滿足要求。

    既然是阻抗的作用,那不僅是與電阻有關係,還有電抗有關係。而電抗又取決於線路長度,一般粗略估算,如果線路載流量加倍,把其電阻減半,電抗減少約百分之十。

    一般短距離輸電電壓降有限,往往忽略不計,較長距離輸電(>500m),電壓降不能忽略,否則在使用者區由於電壓偏低,裝置啟動不了,或者在低電壓工作狀態,甚至由於欠壓而損壞。

    電能線上路所產生的損耗由於電阻,無論銅還是鋁材料的導線,都會引起線路電壓降。而要求線路電壓降不高於自身電壓的百分之五,就不會對使用者區的電力驅動產生影響。

    電壓降的計算

    例如電力線路長度800m,電機功率90kw,執行電壓380V,用70mm2的銅芯線。

    第一步;線路電流l為161A。

    第二步;線路電阻R為0.199Ω。

    第三步;線路電壓降ΔU為32V。

    又因為損耗不高於自身電壓的百分之五,因此線路電力驅動電壓U(361≤U≤380)。透過上述的例子計算,電壓降為32V,電壓降為8.4%,因此無法滿足裝置的供電要求。於是可以採取增大電線的橫截面積或者把線路縮短。

    例如,在用電高峰期用電負荷重,也會有電壓降。由於負荷過重,總電流增大,發電機轉速減慢,同時間段內電阻消耗功率增大,導致發電機過熱,這時候線路電壓會因為發電機頻率下降和內壓降過大而造成電壓降。

  • 8 # 失手打在六寸上

    除開超導的凡世間,線路皆有電阻,但凡兩點之間有電壓且還有電流流過,就會產生電壓降,這個現象很偉大,讓前人給發現了,取名歐姆定律,每當開啟電爐時就會想起它。

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