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24V的直流电用2.5线走30米会降多少压?(24v直流电源)

计算一下不就得了。

看下图:

灯泡电流: I=PU=4024≈1.67AI=\frac{P}{U}=\frac{40}{24}\approx 1.67A

灯泡电阻: Rd=UI=241.67≈14.4ΩR_d=\frac{U}{I}=\frac{24}{1.67}\approx 14.4\Omega

导线电阻: Rx=2ρLS=2×1.7×10−8×302.5×10−6≈0.408ΩR_x=2\rho\frac{L}{S}=2\times 1.7\times 10^{-8}\times \frac{30}{2.5\times 10^{-6}}\approx 0.408\Omega

导线压降: Ux=RxI=0.408×1.67≈0.68VU_x=R_xI=0.408\times 1.67\approx 0.68V

灯泡的实际电压: Ud=U−Ux=24−0.68=23.32VU_d=U-U_x=24-0.68=23.32V

忽略导线对电流的影响,依然采用原来的电流,灯泡的实际功率: Pd=UdI=23.32×1.67≈38.9WP_d=U_dI=23.32\times 1.67\approx 38.9W

可见没有什么影响。

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如此简单的计算,我用它来考核我写作速度,包括绘制插图和文字输入,总共耗时16分钟。还可以吧?!自己得意一下。

晨练去喽!

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看了一些评论,有两位知友提问说交流电或者直流电情况下,导线的电压降是否一致?另外一位提问如何计算交流电压供电?我就题主的这个问题来统一作答吧。

第一步,我们先确定电源和灯泡参数

直流电源就是题主的24V电源,交流电源就用220V的交流电。

负载不管是直流还是交流,灯泡的功率均为40W。

对于直流40W24Vdc的灯泡,前面已经有了计算数据,它的电阻是14.4Ω,它在24V直流电压下的电流是1.67A。

对于交流40W220Vac的灯泡,它的电阻是 2202/40=1210Ω220^2/40=1210\Omega ,它的电流是 40/220≈0.18A40/220\approx 0.18A

注意1:如果是真正的灯泡,冷态电阻比热态电阻小得多。灯泡额定功率所对应的电阻是热态电阻

注意2:我们在计算配电系统时,采用的计算功率和计算电流,均采用用电设备运行30分钟后的值。所以,我们在计算题主的系统时,就直接使用灯泡的热态运行值,而不必考虑它的启动冲击电流参数。

第二步,确定电缆参数

题主已经给出了实际数据,就是截面为2.5平方毫米,长度为30米。

在实际选配时,要根据计算电流查表求得对应的电缆额定电流

第三步,确定电缆的电压损失

我们先来计算交流电线路的电压损失。

在《工业与民用配电设计手册》第四版第九章中,有一张表,如下:

我们看到第一行就是2.5平方的导线数据,表中的电压损失数据是单位长度的数值。

三相电缆的电压损失百分位数计算式是: U%=ΔU%ILU\%=\Delta U\%IL ,式1

对于单相电缆,电压损失百分位数计算式是: U%=2ΔU%ILU\%=2\Delta U\%IL ,式1

对于照明线路,它属于阻性负载,故功率因数等于1。我们查上表,得到:

ΔU%=3.638%\Delta U\%=3.638\% 。代入数据后,得到:

U%=2ΔU%IL=3.638×0.18×0.03≈0.0196U\%=2\Delta U\%IL=3.638\times 0.18\times 0.03\approx 0.0196

注意这里的2是单相与三相的区别。三相电的某一相只有一根线,但单相电却有两根线,所以要乘以2。

于是30米长2.5平方的电缆对应的单相电压损失为: 220×0.0196=4.312V220\times 0.0196=4.312V 。灯泡处的实际电压为:

220−4.312≈216V220-4.312\approx 216V

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对于直流24V电压,我们无需考虑线路感抗,如果我们不忽略导线电阻对电流的影响,则计算如下:

灯泡电流: I=PU=4024≈1.67AI=\frac{P}{U}=\frac{40}{24}\approx 1.67A

已知灯泡电阻等于14.4欧姆,导线电阻为0.408欧姆,于是总电流为:

I=2414.4+0.406≈1.6210AI=\frac{24}{14.4+0.406}\approx 1.6210A

导线压降为: Ux=RxI=0.408×1.6210≈0.6614VU_x=R_xI=0.408\times 1.6210\approx 0.6614V

此时灯泡上的实际电压为: Ud=24−0.6614=23.34VU_d=24-0.6614=23.34V

那么灯泡的实际功率为:

Pd=UdI=23.34×1.6210≈38.8WP_d=U_dI=23.34\times 1.6210\approx 38.8W

和原先的计算值38.9W差不多。

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其实这道题的计算根本就没有难度,倒是我画的那张图有点价值。

画图十分重要。一张好的图,等于100行的文字。

我在ABB写的工程投标技术文档时,会加上很多插图,许多甲方也反馈说,我写的技术文档很容易理解。可见,配图十分关键。

如果这位题主的确是学生,我给一个忠告吧:类似这种问题,一定要自己解答,不要到网上寻求答案,这样对自己好。同时,要训练自己的绘图本领,这对于将来入职工作有重要意义。

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