不容忽视的线路电压降
不容忽视的线路电压降
摘要：本文从电工教学和工厂里使用大型电炉单独配备的变压器两个方面，探讨了不容忽视的线路电压降问题。
关键词：线路；电压降
http:///
一、电工教学中的线路电压降
在电工教学中，有这样一道习题：“如图1所示，打开和闭合开关K时，在R1上的电压是怎样变化的？试解释工厂邻近车间使用大型电炉时，厂房里照明电灯的亮度变暗的原因。”显然，题的前半部分是为了让学生在学完电源电动势及全电路欧姆定律一节后，理解路端电压是随外电阻的变化而变化的。题的后半部分似乎也应用前问得出的结论解释。电灯的亮度变暗是由于大型电炉的并入，系统负载电阻降低，电源两端的路端电压下降，使得灯两端的电压小于额定电压所致。这样的解释是否完善呢？笔者认为这只能说是原因之一，但不是问题的关键。
全国农业中专统编物理教材下册（辽宁省熊岳农业专科学校主编，农业出版社出版）也有一个类似的问题。原题为：“一只110V，25W的白炽灯接在电源上时，能正常明亮发光。在电路上并联一只110V，800W的电炉时，白炽灯变暗。这是什么原因？”该题被安排在学完电阻串并联一节后的练习中。它和前题的后半部分同属实践性较强的习题，在我们的生活中也常常遇到的现象。应怎样解释呢？一个重要的因素——线路电压降常常被忽视。例如，220V电网中一盏40W的电灯距电力变压器200m远，导线为2.5mm2的铝导线。根据电阻定律公式可计算得线路电阻为4×4Ω（20℃），电流强度为0.18A，线路电压降只有0.8V，灯两端的电压只比额定电压低0.8V，亮度的变化眼睛是观察不出来的。当并入一只800W电炉后，电流强度上升为3.55A，线路电压降高达15.62V。灯两端电压下降15.62V，其亮度变化是明显的。但此时电力变压器的次级端电压仍为220V，丝毫不变。这是为什么呢？因为电力变压器的容量比较大，次级电圈所用导线较粗，所以内阻一般很小，3.55A电流引起极小的电压降不是一般仪表所能测量出来的，可以忽略不计。电灯暗淡的原因只有一个——线路电压太大，导致灯两端电压下降过多，灯的亮度自然下降。
二、工厂使用大型电炉的线路电压降
工厂里使用大型电炉通常要单独配备变压器，如图2所示。在设计时，必须考虑变压器的容量要大于电炉的输入功率，同时也不允许使用中在该变压器上有过大的铜损失。所以它比起中、小型变压器内电阻要小。但大型电炉的电流极大，故电炉自备变压器的内压降当然也高。为不影响电炉的正常使用，通常采用高压配电。电炉变压器的B2与照明变压器的B3都接在配电网络的终端，它们共用至前级变压器的输电线L。虽然输电线路电阻不很大并且采用高压输电方式，由于电炉消耗电流极大，所以高压线上的电压降也不容忽视。它使照明变压器的初线电压降低，当然接在次级端的电灯两端电压也就降低了。这是造成电灯亮度变暗的主要原因。处理这一问题的方法可采用增大导线截面积和换用电阻率较小的输电线使之改善。
线路压降大与电源超负载两者都能引起电灯亮度变暗，但应区别开来给以不同的处理或改善的方法。例如用电高峰期负载过重，总电流增大，发电机的转速减慢，同时内电阻消耗功率增大，发电机过热，这时路端电压必然会因发电机的
辽公网安备 21020302000024号工信部备案号: 辽ICP备15011726号-5
