220V電線拉20公裡外能否帶動1000瓦的電器?

2020-12-14 技術閒聊

220V直接拉20公裡給電器供電是比較愚蠢的做法,要麼無法工作,要麼造價成本太高!至少200萬以上,即使家裡有礦也不應該這麼玩!

遠距離輸電一般都是採用高壓輸電,先升壓傳輸,再降壓,這樣造價成本低,而且功率損耗小。

常規電線拉20公裡根本無法帶動220V的電器

使用常規電線將220V拉20公裡是不可能帶動1000瓦的電器的!遠距離輸電功率損耗大!

1、以一般2.5方銅線為例,常溫下(20℃)銅的電阻率ρ約0.0178Ω.m,導線電阻公式R=ρ*l/s,其中l為長度(單位為m),s為導線橫截面積(單位為mm)。那麼20公裡長的導線,其電阻為R=0.0178*20000/2.5=142.4(Ω),正負兩根線,電阻×2,共284.8Ω。1000W的電器其工作電流最少約4.5A,若串聯142.4Ω的電阻,4.5A的電流電阻兩端的壓降約284.8Ω*4.5A=1281.6V,遠大於供電電壓220V,完全不可能,必須約220V+1281.6≈1500V供電,電器才能工作。

2、若1000W的電器為純阻性負載,那麼其電阻R=U/P=220*220/1000=48.4(Ω),那麼負載兩端的電壓只有220*48.4/(142.4+142.4+48.4)≈32(V),可見功率損耗嚴重,電線佔據了大部分的壓降,電器兩端的電壓只有32V左右。

2.5方的導線最多能帶動距離多遠1000W的電器?

電器以純電阻負載為例,最低輸入電壓180V,由20V/R=180V/48.4Ω,算得每根導線電阻R≈5.38Ω,再由導線長度l=Rs/ρ=5.38*2.5/0.0178≈756(米),由此可見,2.5方銅導線最多只能拉756米遠,再遠就無法帶動電器。能拉多遠距離跟導線的橫截面積、電器的最低工作電壓以及電器的功率有關,導線的橫截面積越大,電器的最工作電壓越小,功率越小,可拉的距離越遠。

220V想要帶動20公裡以外的電器需要多粗的導線呢?

每個電器都有供電範圍,假設該電器最小輸入電壓180V,仍然以純電阻負載為例,則40V/2R=180V/48.4Ω,算得每根導線電阻R≈5.38Ω,再由電阻的計算公式R=ρ*l/s,可得導線橫截面積s=ρ*l/R=0.0178*20000/5.38≈66(mm),需要大約66方的導線,大約50塊錢1米,那麼20公裡遠需要20000×2米,導線的成本約50元×40000=2000000元,即光導線成本就需200萬元,這麼粗的線怎麼拉線也是個問題,搞不好分分鐘給你盜光,按廢銅回收都能買不少錢。若是感性負載或容性負載,所需導線還要粗20%~30%以上,成本更高。

因此,若電器確實比較遠,1)可直接從附近的住戶借電,裝個獨立電錶計費,既省錢又方便;2)買個小型發電機,總比你花個幾百萬拉根電線省事吧;3)如果真想拉線,可使用變壓器升壓至10KV以上,然後再使用2.5方線傳輸,最後再使用變壓器降壓至220V即可。

以上是本人的觀點,大家有什麼看法,歡迎留言~2020.05.02。

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