2018年3月1日星期四

電壓降計算範本 Calculation of Volt Drop

電壓降計算範本



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Code of Practice for the Electricity (Wiring) Regulations - 2015 Edition

2015年版電力(線路)規例工作守則


      範本一

     工地內需舖設一個新的三相四線供電點,預計每相負載電流為90安培,並以100安培MCCB為保護器件,由電掣房至新的供電點選用XLPE/SWA/PVC交聯聚乙烯裝甲電纜,總線長度為550米,同時舖設於新造獨立的金屬梳孔線架上,室內最高溫度為36度,
計算該電纜之最少截流量及截面積,電壓降之計算亦需包括在內,可參考題目卷後給予的相關資料。

負載電流 : 90A
溫度系數 A5(1) : 0.94
組合系數 A5(3) : 1
隔熱物料系數A5(4) : 1
保護器件系數A5(5) : 1

該電纜之最少載流量為: 90A/0.94=95.74A

根據電纜之載流量表A6(8),並於參考方法11-5,可以選用16平方毫米多芯有裝甲交聯聚乙烯(XLPE)絕緣電纜。

mV x A x M = 電壓降

參考電力(線路)規例表A6(8) () 16平方毫米XLPE電纜的電壓降值為2.5mV

16平方毫米電纜的電壓降之計算

2.5mV x 90A x 550M = 123.75V

三相供電之容許電壓降為:380V x 4% = 15.2V

由於電壓降計算時 ,只使用單一電纜長求,也沒有加入三相常數,因此需用220V來計算

220V x 4% = 8.8V

由於未能滿足電壓降的要求,必須改為更大之供電電纜,並以400平方毫米多芯有裝甲交聯聚乙烯(XLPE)絕緣電纜為供電電纜。

參考電力(線路)規例表A6(8) () 400平方毫米XLPE電纜的電壓降值0.165mV

400平方毫米電纜的電壓降之計算

0.165mV x 90A x 550M = 8.1675V



範本二

       中環一商業大廈,於天台設置一組供中央冷氣使用的總掣櫃,地面低壓總掣櫃與天台冷氣掣櫃的電纜長度為320米,其預期的電流需求量為2500安培,使用的電纜為4/c 400 sq. mm XLPE/SWA/PVC Cu. Cable並於電錶房以直接夾放方式獨立敷設《組合因數並未加入計算》;
計算項目包括

計算該組用電的總電纜數目及電壓降;
計算該組電源電纜的在傳輸時的總損耗;
計算該組電源電纜在訂購時的總長度;
提供一個優化方案,以節省安裝成本。

計算該組用電的總電纜數目及電壓降;
依據表4 - 4/c 400 sq. mm XLPE/SWA/PVC Cu. Cable電纜的載流量為673A,而電力需求量為2500A

2500A / 673A = 3.71
最少 4條4/c 400 sq. mm XLPE/SWA/PVC Cu. Cable電纜並聯使用

依據表4 - 4/c 400 sq. mm XLPE/SWA/PVC Cu. Cable電纜的電壓降為0.165mV

0.165mV x 2500A x 320M / 4 = 33V

三相供電之容許電壓降為:380V x 4% = 15.2V

由於電壓降計算時 ,只使用單一電纜長求,也沒有加入三相常數,因此需用220V來計算

220V x 4% = 8.8V

由於4400平方亳米裝甲電纜的電壓降超出容許值,因此需要更多數量的裝甲電纜。

0.165mV x 2500A x 320M / 8.8V = 15

最少 15條4/c 400 sq. mm XLPE/SWA/PVC Cu. Cable電纜並聯使用才能滿足要求

計算該組電源電纜的在傳輸時的總損耗;

依據表4 - 4/c 400 sq. mm XLPE/SWA/PVC Cu. Cable電纜的阻抗為0.047Ω

P=I(2次方) R
2500A x 2500A x (0.047ohm / 15) = 19583.33W

計算該組電源電纜在訂購時的總長度;
320M x 15 = 4800M

提供一個優化方案,以節省安裝成本。
11kV高壓電掣房及變壓器建設於天台位置,以便縮短低壓電纜的供電距離,同時有效降低電纜傳輸時的電壓降。


範本三


西貢一座三層高的村屋,以單相供應低壓交流電力220V 50 Hz到三樓。用戶重新安裝一組電纜,估計負載電流為53A,並安裝MCB作保護器件,由用戶總電掣連接至三樓的配電箱,電纜選70°C 無裝甲有護套的單芯聚氯乙烯絕緣電纜 (PVC/PVC),設電纜總長度為40 m,以明線安裝方法單獨固定在牆上,室內最高溫度35°C
i. 計算電纜截流量;
ii. 計算電壓降值;

iii. 選擇合適電纜截面積。

環境溫度因數 : Ca = 0.94
電纜組合因數 : Cg = 1.00
隔熱物因數 : Ci = 1
保護器件因數 : Cp= 1
電路設計電流 : Ib = 53A
選用市面上最接近或大於53A MCB電流為 In = 60A
60 /  0.94 =  63.83A
查表2,選10 mm2最高載流量為65 A電纜電壓降 = 4.4(mV
4.4 mV/A/m × 53 A × 40 m 9.328 V
最高容許電壓降值 = 220V × 4% = 8.8 V
電纜電壓降 (9.328V) 不符合規定,因此不選用截面積10 mm2 電纜。再選用截面積16 mm2:
電纜電壓降 = 2.8 mV
2.8 × 10-3 × 53 × 40 5.936 V
電纜電壓降 (5.936V) 符合規定,因此選用截面積16 mm2 無裝甲有護套的單芯聚氯乙烯絕緣電纜。



範本四

        港島區一新建大廈,樓高40層,每層樓高4米,電力公司變壓器安裝在地面,其中一組1200安培電源供應至冷氣掣櫃,以空氣斷路器為總掣,擬以裝甲電纜為供電電源線,獨立佈置於疏吼線架及室內溫度為36度,計算電纜的截面積。

查表A6(8)使用400平方毫米4芯XLPE裝甲電纜,佈置於疏吼線架載流量為728A參考方法11,
查表A6(8)續電壓降為0.19mV,查表A5(1) 36度溫度因數為 0.85。
方法(一)
兩條 728 x 0.85 x 0.85 = 525.98A
525.98A x 2 = 1051.96A 不足以應付
三條728 x 0.85 x 0.79 = 488.85A
488.85A x 3 =1466.56A 可以使用

方法(二)
用兩條電纜的最少總載流量 1200 / 0.85 / 0.85 = 1660.89A
兩條400平方毫米4芯XLPE裝甲電纜728A x 2 = 1456A 不足以應付
用三條電纜的最少總載流量 1200 / 0.85 / 0.79 = 1787.04A
三條400平方毫米4芯XLPE裝甲電纜728A x 3 = 2184A 足以應付

電壓降0.165mV x 1200A x 40 x 4 /3= 10.56V
容許值 220V x 4% = 8.8V 不足以應付
電壓降0.165mV x 1200A x 40 x 4 /4= 7.92V
使用四條電纜時,電壓降足以應付


範本五

        有一行人天橋,全長四十米,安裝有10套48W螢光管,每支螢光管有一個損耗為3.5W的電子鎮流器,佈置於鍍鋅鋼喉,戶外溫度最高為42度,計算電纜的截面積包括電壓降。

查表A5(1) 42度溫度因數為 0.77。
(48+3.5)W x 10 x 1.8 / 220V = 4.21A
4.21A / 0.77 =5.46A  or 14A ( 1平方毫米XLPE電纜的載流量) x 0.77 = 10.78A
查表A6(5) 無裝甲、有或無護套的單芯交聯聚乙烯(XLPE)絕緣電纜 1平方毫米XLPE佈置於鍍鋅鋼喉的載流量為14A
因此可以使用
查表A6(5) 續電壓降為46mV,參考方法3及4
電壓降46mV x 4.21A x 40 = 7.74V
容許值 220V x 4% = 8.8V 可以使用


以下文字出現在紐西蘭的例書中
Note: To convert to single-phase values multiply the three-phase value by 1.155
因此在香港未有提及時,電壓降應該以單相的8.8V來計算。因為你在計算時,只取用了單相電纜的值


這個表也是出現在外國的例書中,你會見到單相及三相的數值是不相同。



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