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    總線設備鏈接使用電壓降計算

    發布時間:2015-07-15

    總線設備鏈接使用電壓降計算

    廣州市捷眾智能科技有限公司

    一、概述

    在車位引導系統中。經常會碰到十幾個至二十幾個總線設備鏈接供電的情況。一般每個設備的功耗都不大,但在數量多線路長的情況下,容易造成供電最末端電壓跌落嚴重,而導致設備不能正常工作的情況,因此有必要在圖紙上做方案設計時就予以統籌考慮,并驗算最末端用電設備上的電壓能否滿足技術要求。

    二、公式說明

    關鍵詞:供電,線路,導線,用電設備,電壓降ΔU, 截面系數k。

     

     

    D:控制箱到首個用電設備的距離,單位米;

    d:相鄰設備的間距(假定間距相同),單位米;

    I用電設備的工作電流(假定每個設備耗電相同),單位mA。

    n:設備的的數量;

    U:控制箱中的直流供電電壓,單位V。

    U1:末端設備供電電壓,單位V。

    ΔU:最末端的電壓降,單位mV。

    k:截面系數,單位歐姆/米 。

    常用銅芯線的k值

    銅芯導線的截積(mm2)

    0.15

    0.2

    0.3

    0.5

    0.75

    1.0

    1.5

    對應美標導線線號(AWG)

    25#

    24#

    22#

    20#

    18#

    17#

    15#

    k(歐姆/米)

    0.30

    0.225

    0.15

    0.09

    0.06

    0.045

    0.03

    注意本算法僅適用于直流用電設備的供電情況,對于交流用電設備電壓降計算,需考慮設備功率因數,計算方法有所不同。

    三、計算實例:

    假定,供電電壓直流24V,用電設備最低電壓要求為18.0V;

    假定,D=20米,d=12米, I=40 mA,n=16個,

    初步試計算,采用0.5mm2銅芯線,k=0.09

    則ΔU=0.09*40(16*20 + 16*7.5*12 )= 6336 mV ,即6.34V,

    末端電壓=24-6.34=17.66V,小于最低電壓18.0V,不能滿足要求。

    解決辦法1:

    減少控制箱到首個用電設備的距離,將D減小到2米。

    則ΔU=0.09*40(16*2 + 16*7.5*12 )= 5299mV ,即5.30V,

    末端電壓=24-5.30=18.70V,大于18.0V,可以滿足要求。

    解決辦法2:

    增加導線的截面積,采用0.75 mm2銅芯線,則k=0.06

    則ΔU=0.06*40(16*20 + 16*7.5*12 )= 4224mV ,即4.22V,

    末端電壓=24-4.22=19.78V,大于18.0V,滿足要求。

    解決辦法3:

    減少設備數量,如果將用電設備從16個減少到12個,還是采用0.5 mm2銅芯線,

    則ΔU=0.09*40(12*20 + 12*5.5*12 )= 3715mV ,即3.72V,

    末端電壓=24-3.72=20.28V,大于18.0V,滿足要求。

    四、常見問題的解決方法

    在施工已經完成時,不便重新布線,移動控制箱也困難,又不宜減少設備數量的情況,可采取下面兩種解決方法。

    方法1:調高電源電壓,如果咨詢了設計者,經過許可(最好是書面的),可將電源電壓調高至24.5V。末端壓降變為=24.5-6.16=18.34V,大于18.0V,能滿足要求。

    方法2:增加控制箱到首個設備線路的截面積,將D段再加布一條0.5 mm2的線與之前的電源線并聯使用,以減小。D段的壓降和其余部分,分別計算,D段相當于使用了0.5+0.5=1.0 mm2的導線,即D段k=0.045,其余線路k=0.09。則ΔU=0.045*40*16*20 + 0.09*40*16*7.5*12 = 576+5184=5760mV ,即5.76V,末端電壓=24-5.76=18.24V,大于18.0V,滿足要求。

    五、注意事項

    1、線路長度的計算:

    切記需要考慮設備的安裝高度,計算垂直方向上,線路的上;

    考慮線路對梁柱、管道等繞行時所增加的長度;

    工程上對于計算長度,一般按圖上量出的值再加10%的余量。

    2、方案設計:

    優化控制箱的安裝位置,盡量縮短D段的長度,這一段對末端壓降的影響最大。當D很大時,有必要考慮加粗這段導線的截面積;

    合理考慮設備的分組,留有雨余量;

    計算結果適當留有余量,必要時可放大一級導線的截面積,在劣質線材充斥市場的情況下尤為必要;

    在滿足技術要求的情況下,減少線材的使用品質種。

     

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