資料結構
網路
關係資料庫管理系統 (RDBMS)
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
服裝學
法學地下單相交流系統所需導體材料體積
地下單相交流系統
透過地下電纜傳輸單相交流電力的電力傳輸系統稱為地下單相交流傳輸系統。
地下單相交流電力傳輸系統分為三種類型，即：
單相二線制交流系統
單相二線制交流系統（中點接地）
單相三線制交流系統
各種電力傳輸系統需要的導體材料體積不同。以下是上述單相地下交流系統所需的導體材料體積的描述。
單相二線制地下交流系統所需的導體材料
典型的單相二線制地下交流系統如圖1所示。
在這個系統中，導體間的電壓為Vm。
$$\mathrm{\therefore 交流電壓有效值\, =\, }\mathit{ \frac{V_{m}}{\sqrt{\mathrm{2}}}}}$$
設負載的功率因數為cos𝜙。則負載電流為：
$$\mathrm{\mathit{I_{\mathrm{1}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{P}{\frac{V_{m}}{\sqrt{\mathrm{2}}}\mathrm{cos}\, \phi}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\sqrt{\mathrm{2}}P}{V_{m}\, \mathrm{cos}\, \phi} } }$$
如果a1是每根導體的橫截面積，R1是每根導體的電阻。則線路損耗為：
$$\mathrm{\mathit{W\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}I\mathrm{_{1}^{2}}\, R_{\mathrm{1}}}} $$
$$\mathrm{\mathit{\Rightarrow W\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}\times \left ( \frac{\mathrm{\sqrt{2}}P}{V_{m}\mathrm{cos}\, \phi } \right )^{\mathrm{2}}\times \left ( \frac{\rho \, l}{a_{\mathrm{1}}} \right )\mathrm{\, =\, }\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{V_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi \,a_{\mathrm{1}}} }}}$$
$$\mathrm{\therefore 橫截面積\: ,\mathit{ a_{\mathrm{1}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }}}$$
因此，單相二線制地下交流系統所需的導體材料體積K為：
$$\mathrm{\mathit{K\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}a_{\mathrm{1}}l\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}\times \left (\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }\right )\times l}}$$
$$\mathrm{\mathit{\therefore K\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{8}P^{\mathrm{2}\, }\rho l^{\mathrm{2}}}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }}\, \, \, \cdot \cdot \cdot \left ( 1 \right )}$$
中點接地單相二線制地下交流系統所需的導體材料
圖2顯示了中點接地的單相二線制地下交流系統。
這裡：
$\mathrm{線間最大電壓\mathit{\mathrm{\, =\, }V_{m}}}$
$\mathrm{電壓有效值\mathit{\mathrm{\, =\, }\frac{V_{m}}{\sqrt{\mathrm{2}}}}}$
$\mathrm{負載功率因數\mathrm{\, =\, }cos\, \phi}$
因此，負載電流為：
$$\mathrm{\mathit{I_{\mathrm{2}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{P}{ \frac{V_{m}}{\sqrt{\mathrm{2}}}\mathrm{cos}\, \phi}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\sqrt{\mathrm{2}}P}{V_{m}\, \mathrm{cos}\, \phi} } }$$
如果𝑎2是每根導體的橫截面積，R2是每根導體的電阻。則線路導體中的總功率損耗為
$$\mathrm{\mathit{W\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}I\mathrm{_{2}^{2}}\, R_{\mathrm{2}}\mathrm{\, =\, }\mathrm{2}\times \left ( \frac{\mathrm{\sqrt{2}}P}{V_{m}\mathrm{cos}\, \phi } \right )^{\mathrm{2}}\times \left ( \frac{\rho \, l}{a_{\mathrm{2}}} \right )}}$$
$$\mathrm{\mathit{\Rightarrow W\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{V_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi \,a_{\mathrm{2}}} }}}$$
$$\mathrm{\therefore 橫截面積\: ,\mathit{ a_{\mathrm{2}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }}}$$
因此，中點接地單相二線制地下交流系統所需的導體材料體積K1為：
$$\mathrm{\mathit{K_{\mathrm{1}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}a_{\mathrm{2}}l\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}\times \left (\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }\right )\times l}}$$
$$\mathrm{\mathit{\therefore K_{\mathrm{1}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{8}P^{\mathrm{2}\, }\rho l^{\mathrm{2}}}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }}\, \, \, \cdot \cdot \cdot \left ( 2 \right )}$$
因此，從公式（1）和（2）可以看出，中點接地單相二線制地下交流系統所需的導體材料體積與單相二線制地下交流系統所需的導體材料體積相同。
單相三線制地下交流系統所需的導體材料
圖3顯示了單相三線制地下交流系統。在這個系統中，提供了一根額外的中性線。中性線的橫截面積應為任一外線橫截面積的一半。
此外，如果連線到系統的負載是平衡的。則中性線上沒有電流流動。因此，線路損耗為：
$$\mathrm{\mathit{W\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2}I\mathrm{_{3}^{2}}\, R_{\mathrm{3}}\mathrm{\, =\, }\mathrm{2}\times \left ( \frac{\mathrm{\sqrt{2}}P}{V_{m}\mathrm{cos}\, \phi } \right )^{\mathrm{2}}\times \left ( \frac{\rho \, l}{a_{\mathrm{3}}} \right )}}$$
$$\mathrm{\mathit{\Rightarrow W\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{V_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi \,a_{\mathrm{3}}} }}}$$
$$\mathrm{\therefore 橫截面積\: ,\mathit{ a_{\mathrm{3}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }}}$$
因此，單相三線制地下交流系統所需的導體材料體積K2為：
$$\mathrm{\mathit{K_{\mathrm{2}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2.5}a_{\mathrm{3}}l\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\mathrm{2.5}\times \left (\frac{\mathrm{4}P^{\mathrm{2}\, }\rho l}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }\right )\times l}}$$
$$\mathrm{\mathit{\therefore K_{\mathrm{2}}\mathrm{\, \mathrm{\, =\, }\, }\frac{\mathrm{10}P^{\mathrm{2}\, }\rho l^{\mathrm{2}}}{WV_{m}^{\mathrm{2}}\,\mathrm{cos^{2}\phi }\, }}\, \, \, \cdot \cdot \cdot \left ( 3 \right )}$$
440 次檢視
