线径与电流的关系
线径与电流的关系 二点五下乘以九,往上减一顺号走。 三十五乘三点五,双双成组减点五。 条件有变加折算, 穿管根数二三四,八七六折满载流,高温九 折铜升级,勿忘裸线要加半。 口诀对各种截面的截流量 (电流, 不是直接指出, 安) 而是用“截 面乘上一定倍数”来表示。为此,应当先熟悉导线截面(平方毫 米)的排列: 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 ....... 由上可得 A 线径载流表 线径(平方毫米) 1 1.5 25 载流量(A) 1.5*9 35*3.5 2.5*9 50*3 120 120*2.5 2.5 35 1*9 4*8 70*3 6*7 10*6 95*2.5 150 150*2 185 .... 185*2 .... 16*5 25*4 4 50 6 70 10 95 16
线径(平方毫米) 载流量(A)
B 载流修正系数
若是穿管敷设(包括槽板等敷设,即导线加有保护套层,不明露 的) 按上表计算后, , 再打八折 (乘 0.8) 若环境温度超过 25℃, 。 应按上表计算后再打九折(乘 0.9),两者均有则可打七折 (0.9*0.8)。 如果是裸线,按上表计算后载流量再加一半为上 限(乘 1.5),如果是铜芯则要按线径系列升级计算即 1mm2 按 1.5 计算,1.5 按 2.5 计算。。。。 下面以明敷铝芯绝缘线,环境温度为 25℃,举例说明: 【例 1】6 平方毫米的,按上,算得截流量为 42 安。 【例 2】150 平方毫米的,按上,算得截流量为 300 安。 【例 3】70 平方毫米的,按上,算得截流量为 175 安。 电流与功率的关系 低压 380/220 伏系统每千瓦的电流 电力加倍,电热加半。 ① 单相千瓦,4.5 安。 ② 单相 380,电流两安半。 ③ 口诀是以 380/220 伏三相四线系统中的三相设备为准, 计算每千 瓦的安数。对于某些单相或电压不同的单相设备,其每千瓦的安 数,口诀另外作了说明。 ① 这两句口诀中,
电力专指电动机。在 380 伏三相时(功率因素约 0.8 左右),电 动机每千瓦的电流约为 2 安.即将”千瓦数加一倍”(乘 2)就是 电流,安。这电流也称电动机的额定电流。 电热不专指电热,对于照明也适用。虽然照明的灯泡是单相而不 是三相,但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体 平衡也可这样计算。此外,以千伏安为单位的电器(如变压器或 整流器) 和以千乏为单位的移相电容器 (提高力率用) 也都适用。 即是说,这后半句虽然说的是电热,但包括所有以千伏安、千乏 为单位的用电设备,以及以千瓦为单位的电热和照明设备。 ②在 380/220 伏三相四线系统中,单相设备的两条线,一条接相 线而另一条接零线的(如照明设备)为单相 220 伏用电设备。这 种设备的功率因素大多为 1,因此,口诀便直接说明“单相(每) 千瓦 4.5 安”。计算时,只要“将千瓦数乘 4.5”就是电流,安。 同上
面一样, 它适用于所有以千伏安为单位的单相 220 伏用电设 备,以及以千瓦为单位的电热及照明设备,而且也适用于 220 伏 的直流。 ③在 380/220 伏三相四线系统中, 单相设备的两条线都是接到相 线上的, 习惯上称为单相 380 伏用电设备 (实际是接在两相上) 。 这种设备当以千瓦为单位时,力率大多为 1,口诀也直接说明: “单相 380,电流两安半”。它也包括以千伏安为单位的 380 伏 单相设备。 计算时, 只要“将千瓦或千伏安数乘 2.5”就是电流,
安。 【例①1】 5.5 千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为 11 安。 【例①2】40 千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为 80 安。 【例①3】 3 千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为 4.5 安。 【例①4】 15 千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为 23 安。 【例①5】 12 千瓦的三相(平衡时)照明干线按“电热加半” 算得电流为 18 安。 【例①6】 30 千伏安的整流器按“电热加半”算得电流为 45 安 (指 380 伏三相交流侧)。 【例①7】 320 千伏安的配电变压器按“电热加半”算得电流为 480 安(指 380/220 伏低压侧)。 【例①8】 100 千乏的移相电容器 (380 伏三相) 按“电热加半” 算得电流为 150 安。 【例②1】 500 伏安(0.5 千伏安)的行灯变压器(220 伏电源 侧)按“单相千瓦、4.5 安”算得电流为 2.3 安。 【例②2】 1000 瓦投光灯按“单相千瓦、4.5 安”算得电流为 4.5 安。
【例③1】 32 千瓦钼丝电阻炉接单相 380 伏, 按“电流两安半” 算得电流为 80 安。 【例③2】 2 千伏安的行灯变压器,初级接单相 380 伏,按“电
流两安半”算得电流为 5 安。 【例③3】 21 千伏安的交流电焊变压器,初级接单相 380 伏, 按“电流两安半”算得电流为 53 安。 估算出负荷的电流后在根据电流选出相应导线的截面,选导线截 面时有几个方面要考虑到一是导线的机械强度二是导线的电流 密度(安全截流量),三是允许电压降
电压降的估算 1.用途 根据线路上的负荷矩,估算供电线路上的电压损失,检查线路的 供电质量。 2.口诀 提出一个估算电压损失的基准数据,通过一些简单的计算,可估 出供电线路上的电压损失。 压损根据“千瓦.米”,2.5 铝线 20—1。截面增大荷矩大,电 压降低平方低。 ① 三相四线 6 倍计,铜线乘上 1.7。 ② 感抗负荷压损高,10 下截面影响小,若以力率 0.8 计,10 上增 加 0.2 至 1。 ③
3.说明 电压损失计算与较多的因素有关,计算较复杂。
估算时,线路已经根据负荷情况选定了导线及截面,即有关条件 已基本具备。 电压损失是按“对额定电压损失百分之几”来衡量的。 口诀主要 列出估
算电压损失的最基本的数据, 多少“负荷矩”电压损失将 为 1%。当负荷矩较大时,电压损失也就相应增大。因些,首先 应算出这线路的负荷矩。 所谓负荷矩就是负荷(千瓦)乘上线路长度(线路长度是指导线 敷设长度“米”,即导线走过的路径,不论线路的导线根数。), 单位就是“千瓦. 米”。 对于放射式线路, 负荷矩的计算很简单。 如下图 1,负荷矩便是 20*30=600 千瓦.米。但如图 2 的树干式 线路,便麻烦些。对于其中 5 千瓦
设备安装位置的负荷矩应这样算:从线路供电点开始,根据线路 分支的情况把它分成三段。在线路的每一段,三个负荷(10、8、 5 千瓦)都通过,因此负荷矩为: 第一段:10*(10+8+5)=230 千瓦.米 第二段:5*(8+5)=65 千瓦.米 第三段:10*5=50 千瓦.米 至 5 千瓦设备处的总负荷矩为:230+65+50=345 千瓦.米 下面对口诀进行说明: ①首先说明计算电压损失的最基本的根据是负荷矩:千瓦.米 接着提出一个基准数据:
2 .5 平方毫米的铝线,单相 220 伏,负荷为电阻性(力率为 1), 每 20“千瓦. 米”负荷矩电压损失为 1%。 这就是口诀中的“2 .5 铝线 20—1”。 在电压损失 1%的基准下,截面大的,负荷矩也可大些,按正比 关系变化。比如 10 平方毫米的铝线,截面为 2 .5 平方毫米的 4 倍,则 20*4=80 千瓦.米,即这种导线负荷矩为 80 千瓦.米, 电压损失才 1%。其余截面照些类推。 当电压不是 220 伏而是其它数值时,例如 36 伏,则先找出 36 伏 相当于 220 伏的 1/6。此时,这种线路电压损失为 1%的负荷矩不 是 20 千瓦.米,而应按 1/6 的平方即 1/36 来降低,这就是 20* (1/36)=0 .55 千瓦.米。即是说,36 伏时,每 0 .55 千瓦.米 (即每 550 瓦.米),电压损失降低 1%。 “电压降低平方低”不单适用于额定电压更低的情况, 也可适用 于额定电压更高的情况。这时却要按平方升高了。例如单相 380 伏,由于电压 380 伏为 220 伏的 1 .7 倍,因此电压损失 1%的负 荷矩应为 20*1 .7 的平方=58 千瓦.米。 从以上可以看出:口诀“截面增大荷矩大,电压降低平方低”。 都是对照基准数据“2 .5 铝线 20—1”而言的。 【例 1】 一条 220 伏照明支路,用 2 .5 平方毫米铝线,负荷矩 为 76 千瓦.米。由于 76 是 20 的 3 .8 倍(76/20=3 .8),因此 电压损失为 3 .8%。 【例 2】 一条 4 平方毫米铝线敷设的 40 米长的线路,供给 220
伏 1 千瓦的单相电炉 2 只,估算电压损失是: 先算负荷矩 2*40=80 千瓦.米。再算 4 平方毫米铝线电压损失 1%的负荷矩,根据“截面增大负荷矩大”的原则,4 和 2 .5 比 较,截面增大为 1 .6 倍(4/2 .5=1 .6),因此负荷矩增为 2
0*1 .6=32 千瓦.米(这是电压损失 1%的数据)。最后计算 80/32=2 .5,即这条线路电压损失为 2 .5%。 ②当线路不是单相而是三相四线时, (这三相四线一般要求三相 负荷是较平衡的。它的电压是和单相相对应的。如果单相为 220 伏,对应的三相便是 380 伏,即 380/220 伏。)同样是 2 .5 平 方毫米的铝线,电压损失 1%的负荷矩是①中基准数据的 6 倍, 即 20*6=120 千瓦.米。至于截面或电压变化,这负荷矩的数值, 也要相应变化。 当导线不是铝线而是铜线时,则应将铝线的负荷矩数据乘上 1 .7,如“2 .5 铝线 20—1”改为同截面的铜线时,负荷矩则改 为 20*1 .7=34 千瓦.米,电压损失才 1%。 【例 3】 前面举例的照明支路,若是铜线,则 76/34=2 .2,即 电压损失为 2 .2%。对电炉供电的那条线路,若是铜线,则 80/ (32*1 .7)=1 .5,电压损失为 1 .5%。 【例 4】 一条 50 平方毫米铝线敷设的 380 伏三相线路,长 30 米,供给一台 60 千瓦的三相电炉。电压损失估算是: 先算负荷矩:60*30=1800 千瓦.米。 再算 50 平方毫米铝线在 380 伏三相的情况下电压损失 1%的负荷
矩:根据“截面增大荷矩大”,由于 50 是 2 .5 的 20 倍,因此 应乘 20,再根据“三相四线 6 倍计”,又要乘 6,因此,负荷矩 增大为 20*20*6=2400 千瓦.米。 最后 1800/2400=0 .75,即电压损失为 0 .75%。 ③以上都是针对电阻性负荷而言。 对于感抗性负荷 (如电动机) , 计算方法比上面的更复杂。但口诀首先指出:同样的负荷矩—— 千瓦.米,感抗性负荷电压损失比电阻性的要高一些。它与截面 大小及导线敷设之间的距离有关。对于 10 平方毫米及以下的导 线则影响较小,可以不增高。 对于截面 10 平方毫米以上的线路可以这样估算:先按①或②算 出电压损失,再“增加 0 .2 至 1”,这是指增加 0 .2 至 1 倍, 即再乘 1 .2 至 2。这可根据截面大小来定,截面大的乘大些。 例如 70 平方毫米的可乘 1 .6,150 平方毫米可乘 2。 以上是指线路架空或支架明敷的情况。对于电缆或穿管线路,由 于线路距离很小面影响不大,可仍按①、②的规定估算,不必增 大或仅对大截面的导线略为增大(在 0 .2 以内)。 【例 5】 图 1 中若 20 千瓦是 380 伏三相电动机,线路为 3*16 铝线支架明敷, 则电压损失估算为: 已知负荷矩为 600 千瓦. 米。 计算截面 16 平方毫米铝线 380 伏三相时, 电压损失 1%的负荷矩: 由于 16 是 2 .5 的 6 .4 倍,三相负荷矩又是单相的 6 倍,因此 负荷矩增为:20*6 .4*6=768 千瓦.米 600/768=0 .8 即估算的电压损失为 0 .8%。但现在是电动机负荷,而且导线截
面在 10 以上,因此应增加一些。根据截面情况,考虑 1 .2,
估 算为 0 .8*1 .2=0 .96,可以认为电压损失约 1%。 以上就是电压损失的估算方法。 最后再就有关这方面的问题谈几 点: 一、线路上电压损失大到多少质量就不好?一般以 7~8%为原则。 (较严格的说法是:电压损失以用电设备的额定电压为准(如 380/220 伏),允许低于这额定电压的 5%(照明为 2 .5%)。但 是配电变压器低压母线端的电压规定又比额定电压高 5% (400/230 伏),因此从变压器开始至用电设备的整个线路中, 理论上共可损失 5%+5%=10%,但通常却只允许 7~8%。这是因为还 要扣除变压器内部的电压损失以及变压器力率低的影响的缘 故。)不过这 7~8%是指从配电变压器低压侧开始至计算的那个 用电设备为止的全部线路。 它通常包括有户外架空线、 户内干线、 支线等线段。应当是各段结果相加,全部约 7~8%。 二、估算电压损失是设计的工作,主要是防止将来使用时出现电 压质量不佳的现象。由于影响计算的因素较多(主要的如计算干 线负荷的准确性,变压器电源侧电压的稳定性等),因此,对计 算要求很精确意义不大,只要大体上胸中有数就可以了。比如截 面相比的关系也可简化为 4 比 2 .5 为 1 .5 倍,6 比 2 .5 为 2 .5 倍,16 比 2 .5 倍为 6 倍。这样计算会更方便些。 三、在估算电动机线路电压损失中,还有一种情况是估算电动机 起动时的电压损失。这是若损失太大,电动机便不能直接起动。
由于起动时的电流大,力率低,一般规定起动时的电压损失可达 15%。这种起动时的电压损失计算更为复杂,但可用上述口诀介 绍的计算结果判断,一般截面 25 平方毫米以内的铝线若符合 5% 的要求,也可符合直接起动的要求:35、50 平方毫米的铝线若 电压损失在 3 .5%以内,也可满足;70、95 平方毫米的铝线若电 压损失在 2 .5%以内,也可满足;而 120 平方毫米的铝线若电压 损失在 1 .5 以内。才可满足。这 3 .5%,2 .5%,1 .5 .%刚好 是 5%的七、五、三折,因此可以简单记为:“35 以上,七、五、 三折”。 四、假如在使用中确实发现电压损失太大,影响用电质量,可以 减少负荷(将一部分负荷转移到别的较轻的线路,或另外增加一 回路),或者将部分线段的截面增大(最好增大前面的干线)来 解决。对于电动机线路,也可以改用电缆来减少电压损失。当电 动机无法直接启动时,除了上述解决办法外,还可以采用降压起 动设备(如星-三角起动器或自耦减压起动器等)来解决 最后说明一下用电流估算截面的适用于近电源(负荷离电源不 远),电压降适用于长距离