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总线设备链接使用电压降计算

发布时间:2015-07-15

总线设备链接使用电压降计算

广州市捷众智能科技有限公司

一、概述

在车位引导系统中。经常会碰到十几个至二十几个总线设备链接供电的情况。一般每个设备的功耗都不大,但在数量多线路长的情况下,容易造成供电最末端电压跌落严重,而导致设备不能正常工作的情况,因此有必要在图纸上做方案设计时就予以统筹考虑,并验算最末端用电设备上的电压能否满足技术要求。

二、公式说明

关键词:供电,线路,导线,用电设备,电压降ΔU, 截面系数k。

 

 

D:控制箱到首个用电设备的距离,单位米;

d:相邻设备的间距(假定间距相同),单位米;

I用电设备的工作电流(假定每个设备耗电相同),单位mA。

n:设备的的数量;

U:控制箱中的直流供电电压,单位V。

U1:末端设备供电电压,单位V。

ΔU:最末端的电压降,单位mV。

k:截面系数,单位欧姆/米 。

常用铜芯线的k值

铜芯导线的截积(mm²)

0.15

0.2

0.3

0.5

0.75

1.0

1.5

对应美标导线线号(AWG)

25#

24#

22#

20#

18#

17#

15#

k(欧姆/米)

0.30

0.225

0.15

0.09

0.06

0.045

0.03

注意本算法仅适用于直流用电设备的供电情况,对于交流用电设备电压降计算,需考虑设备功率因数,计算方法有所不同。

三、计算实例:

假定,供电电压直流24V,用电设备最低电压要求为18.0V;

假定,D=20米,d=12米, I=40 mA,n=16个,

初步试计算,采用0.5mm²铜芯线,k=0.09

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

末端电压=24-6.34=17.66V,小于最低电压18.0V,不能满足要求

解决办法1:

减少控制箱到首个用电设备的距离,将D减小到2米。

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

末端电压=24-5.30=18.70V,大于18.0V,可以满足要求。

解决办法2:

增加导线的截面积,采用0.75 mm²铜芯线,则k=0.06

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

末端电压=24-4.22=19.78V,大于18.0V,满足要求。

解决办法3:

减少设备数量,如果将用电设备从16个减少到12个,还是采用0.5 mm²铜芯线,

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

末端电压=24-3.72=20.28V,大于18.0V,满足要求

四、常见问题的解决方法

在施工已经完成时,不便重新布线移动控制箱也困难,又不宜减少设备数量的情况,可采取下面两种解决方法。

方法1:调高电源电压,如果咨询了设计者,经过许可(最好是书面的),可将电源电压调高至24.5V。末端压降变为=24.5-6.16=18.34V,大于18.0V,能满足要求。

方法2:增加控制箱到首个设备线路的截面积,将D段再加布一条0.5 mm²的线与之前的电源线并联使用,以减小。D段的压降和其余部分分别计算,D段相当于使用了0.5+0.5=1.0 mm²的导线即D段k=0.045,其余线路k=0.09。则ΔU=0.045*40*16*20 + 0.09*40*16*7.5*12 = 576+5184=5760mV ,即5.76V,末端电压=24-5.76=18.24V,大于18.0V,满足要求。

五、注意事项

1、线路长度的计算:

切记需要考虑设备的安装高度,计算垂直方向上线路的上

考虑线路对梁柱、管道等绕行时所增加的长度

工程上对于计算长度,一般按图上量出的值再加10%的余量

2、方案设计:

优化控制箱的安装位置,尽量缩短D段的长度,这一段对末端压降的影响最大。当D很大时,有必要考虑加粗这段导线的截面积;

合理考虑设备的分组,留有雨余量

计算结果适当留有余量,必要时可放大一级导线的截面积在劣质线材充斥市场的情况下尤为必要;

在满足技术要求的情况下,减少线材的使用品质种。

 

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