220v電線可以拉多遠,20公里外能否帶動1000瓦的電器?

某某佩恩


雖然這個題目有點無厘頭,但是有點意思,考了很多個知識點。這個問題的關鍵點是根據線路壓降來選擇導線截面積。我們先來看一下應該怎麼選導線截面積?

導線選擇要求

根據國標GB 50054-2011有關規定,導線截面積的選擇,注意需要考慮以下幾點:

  1. 根據電流、導線敷設環境、敷設方式來選擇導線的截面積

  2. 根據截面積及負荷電流,檢驗線電壓損失是否符合要求

  3. 導線最小截面積應滿足機械強度的要求

1. 截面積

題目中給出的是220V,1000W的電器。根據經驗,一般單相220V設備電流1KW≈4.5A;如果是空調的話,1KW≈6A。我們就以4.5A來計算吧。

為了簡便,這裡就假設導線敷設方式是明線敷設直接放在地上。根據導線安全載流量,4.5A的電流明線安裝需要0.75mm2的導線。

2. 電壓損失校驗

任何電線都有電阻,既然有電阻就會有電壓損耗。國家規定民用220V電壓範圍是+10% -15%,也就是說交流220V電壓正常範圍在187--242V,允許損失的最大電壓為33V。

根據歐姆定律,電線允許最大電阻為R=U/I=33÷4.5=7.33Ω。

由於220V是零火線雙迴路,所以距離要按照40Km來計算。根據導線電阻計算公式S=pL/R,可以算出需要95mm2的電線。

3. 機械強度

為了簡便計算,這裡就假設導線敷設方式是明線敷設直接放在地上,那麼不需要考慮機械強度。

綜合以上可知,220V電線要想給20Km外的1000W設備供電,需要採用95mm2以上的電線。

成本計算

我們再來算一下成本。95mm的電線零售價格是50元/米,如果買40Km的話,45元的價格完全能拿到。算下來,40Km電線需要180萬人民幣,加上人工等成本最少要200萬元。

花200萬人民幣給1KW的用電器供電,如果用來煮飯,吃了都會牙痛!哈哈!煮好了別忘記請我嚐嚐,我想體驗一下牙痛的感覺!哈哈!

思維延伸

如果確實需要給20KM以外一臺電器供電,可以考慮以下幾種這種方案。

1. 可以裝一臺220V家用發電機,1000塊錢左右就能搞定。

2. 採用太陽能發電也不錯,環保,投資也不大。

3. 可以提高電源電壓,線路允許損失電壓變多,這樣就可以降低電線截面積。

4. 採用高壓輸電,再把電壓降下來,成本肯定低於200萬。

5. 可以買頭驢,把發電機裝在石磨上面,這個想法也不錯。哈哈


以上就是我的一些個人見解,如果還有其他見解,歡迎留言一起學習交流!

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電工學院


220V電線可以拉多遠,20公里外能否帶動1000瓦的電器?

電纜的傳輸過程中,電壓降現象發生是不可避免的,那是因為電線有電阻存在。也正因為如此,無論電線用銅還是鋁材料,線路都會有一定的電壓降(電壓損耗),只要電壓降不高於電壓本身的5%時,一般是不會對線路的電力驅動產生什麼後果的。例如220V的線路,假如電壓降為11V,換句話說就是線路終端電壓不低於209V,那麼對電器正常工作影響不大。

在日常生活中,我們家庭所用的單相電供電線路長度不是很長,一般電纜線路幾十米。由於線路電壓降非常有限,往往線路電壓降問題就pass掉了。但是,較長的線路需要考慮線路電壓降問題,通常長線路指的是電線敷設距離不小於500m。其次,對電壓精度要求很高的場合也需要考慮線路電壓降問題。因為終端電壓降低後帶來的後果,有的狀況是設備在低電壓下尚能工作,但時間一長不可避免的造成其損害;最為嚴重的是設備因終端電壓降嚴重而根本無法工作。

單相電線路的電壓降計算

假如題目說的1000瓦電器為純電阻負載,那麼其功率因數為1。

計算線路的電流I

I=P/Ucosφ=1000/220x1=4.5A。

計算線路的電阻

R=ρ×L/S

計算線路的電壓降

ΔU=IR

現在題目說的問題是線路敷設距離20公里(20000m),我們可以反過來看要多大橫截面積的單芯銅導線。銅導線在溫度20℃,其電阻率ρ為0.0175。

若要想20公里的1000瓦電器能正常工作,其終端電壓降不能高於11V。此時火線電阻,其電壓降U1、1000瓦電器,其電壓U2、零線電阻,其電壓降U3及電源U構成閉合迴路,由基爾霍夫電壓定律可知,U=U1+U2+U3。因為1000瓦電器的電壓U2不能低於209V,因此U1+U3的電壓不能高於11V;又因為火線與零線用的是同樣的銅導線做線路,它們產生的電壓降是相等的,即U1=U3=5.5V。根據電壓降公式ΔU=IR,又得知線路電流,即單根線的線電阻R=ΔU/I=5.5/4.5=1.22Ω。又根據線路電阻計算公式,R=ρ×L/S ,即可算出銅導線的橫截面積S,S=ρ×L/R=20000X0.0175/1.22=286.89mm2。通過上述的計算可知,20公里的電器要能工作,所用銅導線的橫截面積不低於286.89mm2,即選用300mm2的單芯銅導線。

所以說,導線的橫截面積足夠大是能夠20公里1000瓦電器工作的。但其中的成本是很嚇人的,300mm2單芯銅導線就2萬米,節約點電線採用埋入地下的敷設方式,只考慮人工成本,算起來沒有個幾百萬是實現不了這樣的夢想。

哈哈~~最後做成了,然後在20公里地方用1000瓦的電爐燒點熱水,泡桶泡麵放點榨菜,再加個茶葉蛋,真香!!!


Talk工控小白


220v電線可以拉多遠,20公里外能否帶動1000瓦的電器?

電線電纜只要傳輸用電就會有電壓損耗,必定存在電壓降,任何電器都是存在電阻的,電線也不例外。電壓降只要不低於5%就是正常,現在是220v的單相電,那麼220*5%=11v,即電壓不能低於209v,否則終端電器不能正常使用



交流電的電流計算公式是,P=U*I*cosφ。如果是阻性負載cosφ取1,那麼1000w的額定電流是I=1000/220=4.5A,感性負載cosφ取0.8,那麼I=1000/220/0.8=5.7A

電壓降是△U=2I*R,因為單相供電是往返回路計算。供電電器如果是阻性負載,帶入公式則是R=11/9,電阻是1.2Ω。供電電器是感性負載則R=11/11.4=0.96Ω



電阻的計算公式是R=ρ*l/s(電纜截面mm2) ,其中ρ是電阻率 ,20°C銅的電阻率是0.018Ω,鋁為0.028Ω。 l是長度,s是電線的截面積。銅線帶入公式則為S=20000*0.018/1.2=300m㎡,這只是阻性負載,如果是感性負載則為375m㎡,需要選擇400m㎡的電纜

因此單相220v20公里外1000w用電器可以用300m㎡的電纜,這個問題顯然異想天開,不切實際的。這麼粗的電纜一米是多少錢?我們就算火零兩根線,大概價格是180元每米。20000米價格就是天價,約為3600000元。這還不算工程方面的預算,造價簡直不可想象,土豪我們做朋友吧



如果確定給這麼遠的用電器供電

1、使用發電機供電,價格不貴,只是需要一些柴油或汽油

2、太陽能發電,這個國家現在也大力推薦,強烈建議。

3、在附近住戶就近引出電錶單獨計費,不過實施起來也比較困難

僅是個人淺見,如有不同看法請在評論區留言。接受批評指正,歡迎轉發評論點贊。


一隻小電工


不知是題主遇到了實際問題,還是突發奇想,出一些不靠譜的題目考考大家。

下面讓我們簡單萛一筆帳,首先看一下需要多大規格的電纜。

查一下電纜的載流量,220 Ⅴ 1000 W的電流約為4.5A,因此用1mm² 就足夠用了,但送電距離較遠應重點考慮壓降。按線路壓降15 %(33 V,負載電壓187Ⅴ )計萛: 33 /4.5 =7.3Ω。由於是單相供電所以要按往返40公里計萛。那麼每公里的電阻為:7.3Ω/40Km=0.18Ω 。電纜的平方數就等於: 17.5Ω /0.18Ω ≈ 95 mm²!


這種單根電纜的外徑要超過25 mm,每米單價約50元,20公里雙線總價值不低於200萬元。

此外20公里的電纜無論是架空還是地埋都不是小工程。若架空按50m間距要400根電杆;如地埋20公里纜溝花費也不低。

我想,說到這裡不需要再萛細帳了,用200多萬元的送電成本去給20公里外的一把小電水壺(因為2L電壺都要1700W)供電,應該可以進吉尼斯了。

若題主真遇到這樣的問題可通過三個途徑解決:①就近找一個單位引出線來接一個電錶,計量交費,另外再單獨支付一些費用。②搞一個1500w的小型離網式光伏電站。③購買一個小型發電機。以上是我的回答。


四重奏6028217


220V電線可以拉多遠?20km外能否帶1Kw電器?

回答以上簡單問題,四個字就夠了:加大線徑。

220V電源想拉多遠就拉多遠。

完全可以實現20Km外帶1Kw電器。

如果,不想買那麼粗的線,還可以考慮以下兩個現實方案。

一、升壓送電,用細線,到終點再降壓。

二、用中粗線,在終端加變壓器增壓。這個方法我在實踐當中常用。


伊犁老王


好像早先曾回答過一個類似問題,還得到近70萬閱讀置,這裡再換個角度談談這個無實際操作價值但可討論一下有關輸電計算原理的問題。

220v20Km遠1千w電器能否工作?僅憑這三個數據得不出結論,如果不計成本,用足夠粗的輸電線,那工作是沒有問題的,但那材料成本和工程成本是大得驚人的,沒人會傻得這樣做。

首先要清楚,220v電壓要供20Km外的1000w電器工作,電路接通後,產生電流,線路電阻必然會產生降壓,也稱線路電阻產生的壓降,壓降大小取決於線路電阻與負載電阻即電器電阻大小之比。如果這個電器正常工作電壓要求不低於180ⅴ,線路降壓就不能超過220v一180v=40v,我們就以這個數值來計算對輸電線的要求。1000w的電器,指的是其標定為220v1000w,其電阻(等效電阻)可計算出來,根據公式P=UxI=Uⅹ(U÷R)=UxU÷R,推導出R=UxU÷P,則此電器的電阻為220Ⅴx220Ⅴ÷1000w≈48Ω,按前面提的線路的降壓與加到電器上的電壓比例不能超40:180,為0.22,則線路電阻不能超過電器電阻48Ω的0.22,故線路電阻應不超過10.5Ω,那麼輸電線的電阻要不超過10.5Ω,需什麼規格的電線呢?20公里輸電,用的又是兩根線,單線共40公里,查銅的電阻率為0.0172Ω毫米平方/m,即1平方毫米1m長電阻為0.0172Ω,40km即688Ω,大大超過10.5Ω的要求,那40km的銅線要多粗才能達到電阻不超過10.5Ω呢?688Ω÷10.5Ω≈66平方毫米,這就幾乎不是銅線而是銅棒了,按銅的比重計算,這麼些銅線重量就近23噸了,還不包括絕緣材料,假設就是用這樣規格的電線為這個1000w電器供電,實際供給電器的電壓為180v,那電器的實際功率就是P=UxU÷R=180Ⅴx180Ⅴ÷48Ω=675w,大大低於電器正常電壓情況下的功率,而線路消耗的功率為40Ⅴx40V÷10.5Ω≈152w,總消耗功率為兩者之和,即827w,也就是說因線路電阻的原因,電源總輸出功率減小了。

我們試一下若以家庭常用的4平方銅線會怎麼樣,線路電阻大大增加,大約計算一下最後加到電器上的電壓約48v,沒有任何意義。


瀚墨尋夢


雖然我不是科技領域的,但是看到這個問題我噗嗤笑出聲來。噗嗤這麼遠的距離算上線的成本和人工的成本絕對不會低於400萬。如果說確實需要供電的話,我建議就近取電,買一個電錶就近取電,或者說買一臺小型發電機。因為畢竟你只是帶1000瓦的設備,比一個熱水壺低了不少。還一種方式,如果說兩以上兩種方式都不行的話,建議你用太陽能供電。1萬塊錢就能搞定的事情,為什麼要花400萬呢?所以說你有這種想法本身就是一種問題。


竹杖芒鞋輕勝馬


帶不動,比如1000瓦電飯煲電阻大概50歐,2.5平方線電阻率大概0.07歐/10米,20公里大概14歐,一個來回就是28歐,還不算中間接線的接觸電阻,事實上是不能省略的,只算線路電阻,接上飯煲後,飯煲上的電壓只有140v左右,不能正常工作了,這是阻性負載,若是電機等感性負載就更沒戲了。


新晴0216


首先你說的這個問題幾乎不會存在,如果要是真的拉那麼遠那肯定是不可以的,電線也是有一定阻值的,越遠電壓降也就越大,再就還和導線的截面有關,導線越細電壓也會越低,真到20公里外恐怕連一個燈泡都不會亮,這跟水管道理 差不多,如果這裡水壓3公斤,接一根水管,接的越長水壓肯定就會越低,你接幾里地那水壓就沒有了。


正能量28011945


20公里,線路太遠了,使用成本高,不如安裝離網光伏發電系統解決用電需求效果好成本低。








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