銅芯線的安全載流量計(jì)算方法是
220伏的電壓下1000瓦電流約等于3.966安
380伏的電壓下1000瓦電流約等于1.998安
2.5平方毫米銅芯線的安全載流量是28A
口訣1:按功率計(jì)算工作電流:電力加倍,電熱加半(如5.5KW電動(dòng)機(jī)的額定工作電流按“電力加倍”算得為11A)
口訣2:按導(dǎo)線截面算額定載流量:
各種導(dǎo)線的安全載流量通??梢詮氖謨?cè)中查找,但利用口訣再配合一些簡(jiǎn)單的心算便可直接得出。
口訣如下:10下五,100上二;25、35四、三界;70、95兩倍半;穿管、溫度八、九折;裸線加一半;銅線升級(jí)算。
10下五是指10個(gè)平方以下的線安全載流量為線徑的五倍,如6平方毫米的鋁芯線,他的安全載流量為30A
100上二是指100平方以上的線安全載流量為線徑的二倍,如150平方的鋁芯絕緣線安全載流量為300A
25、35四三界是指10平方至25平方的鋁芯絕緣線載流量為線徑的四倍,35平方至70平方內(nèi)的線(不含70)為三倍。
70、95兩倍半是指70平方與95平方的鋁芯絕緣線安全載流量為線徑的兩倍半。
“穿管、溫度,八九折”是指若是穿管敷設(shè)(包括槽板等,即線加有保護(hù)套層),不明露的,按上面方法計(jì)算后再打八折(乘0.8)。若壞境溫度超過(guò)25度的,按上面線徑方法計(jì)算后再打九折。對(duì)于穿管溫度兩條件同時(shí)時(shí),安全載流量為上面線徑算得結(jié)果打七折算
裸線加一半是指相同截面的裸鋁線是絕緣鋁芯線安全載流量的1.5倍。
銅線升級(jí)算即將銅導(dǎo)線的截面按鋁芯線截面排列順序提升一級(jí),再按相應(yīng)的鋁芯線條件計(jì)算,如:35平方裸銅線,升一級(jí)按50平方鋁芯線公式算得50*3*1.5=225安,即225安為35平方裸銅線的安全載流量。
先估算負(fù)荷電流
用途這是根據(jù)用電設(shè)備的功率(千瓦或千伏安)算出電流(安)的口訣。電流的大小直接與功率有關(guān),也與電壓、相別、力率(又稱(chēng)功率因數(shù))等有關(guān)。一般有公式可供計(jì)算。由于工廠常用的都是380/220伏三相四線系統(tǒng),因此,可以根據(jù)功率的大小直接算出電流。
2.口訣
低壓380/220伏系統(tǒng)每千瓦的電流(安培),如何計(jì)算?
電力加倍,電熱加半。 ①
單相千瓦,4.5安。 ②
單相380,電流兩安半。 ③
3.說(shuō)明
口訣是以380/220伏三相四線系統(tǒng)中的三相設(shè)備為準(zhǔn),計(jì)算每千瓦的安數(shù)。對(duì)于某些單相或電壓不同的單相設(shè)備,其每千瓦的安數(shù),口訣另外作了說(shuō)明。
① 這兩句口訣中,電力專(zhuān)指電動(dòng)機(jī)。在380伏三相時(shí)(力率0.8左右),電動(dòng)機(jī)每千瓦的電流約為2安.即將”千瓦數(shù)加一倍”(乘2)就是電流,安。這電流也稱(chēng)電動(dòng)機(jī)的額定電流。
【例1】 5.5千瓦電動(dòng)機(jī)按“電力加倍”算得電流為11安。
【例2】 40千瓦水泵電動(dòng)機(jī)按“電力加倍”算得電流為80安。
電熱是指用電阻加熱的電阻爐等。三相380伏的電熱設(shè)備,每千瓦的電流為1.5安。即將“千瓦數(shù)加一半”(乘1.5)就是電流(安培)。
【例1】 3千瓦電加熱器按“電熱加半”算得電流為4.5安。
【例2】 15千瓦電阻爐按“電熱加半”算得電流為23安。
這句口訣不專(zhuān)指電熱,對(duì)于照明也適用。雖然照明的燈泡是單相而不是三相,但對(duì)照明供電的三相四線干線仍屬三相。只要三相大體平衡也可這樣計(jì)算。此外,以千伏安為單位的電器(如變壓器或整流器)和以千乏為單位的移相電容器(提高力率用)也都適用。即時(shí)說(shuō),這后半句雖然說(shuō)的是電熱,但包括所有以千伏安、千乏為單位的用電設(shè)備,以及以千瓦為單位的電熱和照明設(shè)備。
【例1】 12千瓦的三相(平衡時(shí))照明干線按“電熱加半”算得電流為18安。
【例2】 30千伏安的整流器按“電熱加半”算得電流為45安(指380伏三相交流側(cè))。
【例3】 320千伏安的配電變壓器按“電熱加半”算得電流為480安(指380/220伏低壓側(cè))。
【例4】 100千乏的移相電容器(380伏三相)按“電熱加半”算得電流為150安。
②在380/220伏三相四線系統(tǒng)中,單相設(shè)備的兩條線,一條接相線而另一條接零線的(如照明設(shè)備)為單相220伏用電設(shè)備。這種設(shè)備的力率大多為1,因此,口訣便直接說(shuō)明“單相(每)千瓦4.5安”。計(jì)算時(shí),只要“將千瓦數(shù)乘4.5”就是電流,安。
同上面一樣,它適用于所有以千伏安為單位的單相220伏用電設(shè)備,以及以千瓦為單位的電熱及照明設(shè)備,而且也適用于220伏的直流。
【例1】 500伏安(0.5千伏安)的行燈變壓器(220伏電源側(cè))按“單相千瓦、4.5
安”算得電流為2.3安。
【例2】 1000瓦投光燈按“單相千瓦、4.5安”算得電流為4.5安。
對(duì)于電壓更低的單相,口訣中沒(méi)有提到。可以取220伏為標(biāo)準(zhǔn),看電壓降低多少,電流就反過(guò)來(lái)增大多少。比如36伏電壓,以220伏為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),它降低到1/6,電流就應(yīng)增大到6倍,即每千瓦的電流為6*4.5=27安。比如36伏、60瓦的行燈每只電流為0.06*27=1.6安,5只便共有8安。
③在380/220伏三相四線系統(tǒng)中,單相設(shè)備的兩條線都是接到相線上的,習(xí)慣上稱(chēng)為單相380伏用電設(shè)備(實(shí)際是接在兩相上)。這種設(shè)備當(dāng)以千瓦為單位時(shí),力率大多為1,口訣也直接說(shuō)明:“單相380,電流兩安半”。它也包括以千伏安為單位的380伏單相設(shè)備。計(jì)算時(shí),只要“將千瓦或千伏安數(shù)乘2.5”就是電流,安。
【例1】 32千瓦鉬絲電阻爐接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為80安。
【例2】 2千伏安的行燈變壓器,初級(jí)接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為5安。
【例3】 21千伏安的交流電焊變壓器,初級(jí)接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為53安。
估算出負(fù)荷的電流后在根據(jù)電流選出相應(yīng)導(dǎo)線的截面,選導(dǎo)線截面時(shí)有幾個(gè)方面要考慮到一是導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度二是導(dǎo)線的電流密度(安全截流量),三是允許電壓降.。
電壓降的估算
1.用途
根據(jù)線路上的負(fù)荷矩,估算供電線路上的電壓損失,檢查線路的供電質(zhì)量。
2.口訣
提出一個(gè)估算電壓損失的基準(zhǔn)數(shù)據(jù),通過(guò)一些簡(jiǎn)單的計(jì)算,可估出供電線路上的電壓損失。
壓損根據(jù)“千瓦.米”,2.5鋁線20—1。截面增大荷矩大,電壓降低平方低。 ①
三相四線6倍計(jì),銅線乘上1.7。 ②
感抗負(fù)荷壓損高,10下截面影響小,若以力率0.8計(jì),10上增加0.2至1。 ③
3.說(shuō)明
電壓損失計(jì)算與較多的因素有關(guān),計(jì)算較復(fù)雜。
估算時(shí),線路已經(jīng)根據(jù)負(fù)荷情況選定了導(dǎo)線及截面,即有關(guān)條件已基本具備。
電壓損失是按“對(duì)額定電壓損失百分之幾”來(lái)衡量的??谠E主要列出估算電壓損失的最基本的數(shù)據(jù),多少“負(fù)荷矩”電壓損失將為1%。當(dāng)負(fù)荷矩較大時(shí),電壓損失也就相應(yīng)增大。因些,首先應(yīng)算出這線路的負(fù)荷矩。
所謂負(fù)荷矩就是負(fù)荷(千瓦)乘上線路長(zhǎng)度(線路長(zhǎng)度是指導(dǎo)線敷設(shè)長(zhǎng)度“米”,即導(dǎo)線走過(guò)的路徑,不論線路的導(dǎo)線根數(shù)。),單位就是“千瓦.米”。對(duì)于放射式線路,負(fù)荷矩的計(jì)算很簡(jiǎn)單。
設(shè)備安裝位置的負(fù)荷矩應(yīng)這樣算:從線路供電點(diǎn)開(kāi)始,根據(jù)線路分支的情況把它分成三段。在線路的每一段,三個(gè)負(fù)荷(10、8、5千瓦)都通過(guò),因此負(fù)荷矩為:
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5千瓦設(shè)備處的總負(fù)荷矩為:230+65+50=345千瓦.米
下面對(duì)口訣進(jìn)行說(shuō)明:
①首先說(shuō)明計(jì)算電壓損失的最基本的根據(jù)是負(fù)荷矩:千瓦.米
接著提出一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù):
2 .5平方毫米的鋁線,單相220伏,負(fù)荷為電阻性(力率為1),每20“千瓦.米”負(fù)荷矩電壓損失為1%。這就是口訣中的“2 .5鋁線20—1”。
在電壓損失1%的基準(zhǔn)下,截面大的,負(fù)荷矩也可大些,按正比關(guān)系變化。比如10平方毫米的鋁線,截面為2 .5平方毫米的4倍,則20*4=80千瓦.米,即這種導(dǎo)線負(fù)荷矩為80千瓦.米,電壓損失才1%。其余截面照些類(lèi)推。
當(dāng)電壓不是220伏而是其它數(shù)值時(shí),例如36伏,則先找出36伏相當(dāng)于220伏的1/6。此時(shí),這種線路電壓損失為1%的負(fù)荷矩不是20千瓦.米,而應(yīng)按1/6的平方即1/36來(lái)降低,這就是20*(1/36)=0 .55千瓦.米。即是說(shuō),36伏時(shí),每0 .55千瓦.米(即每550瓦.米),電壓損失降低1%。
“電壓降低平方低”不單適用于額定電壓更低的情況,也可適用于額定電壓更高的情況。這時(shí)卻要按平方升高了。例如單相380伏,由于電壓380伏為220伏的1 .7倍,因此電壓損失1%的負(fù)荷矩應(yīng)為20*1 .7的平方=58千瓦.米。
從以上可以看出:口訣“截面增大荷矩大,電壓降低平方低”。都是對(duì)照基準(zhǔn)數(shù)據(jù)“2 .5鋁線20—1”而言的。
【例1】 一條220伏照明支路,用2 .5平方毫米鋁線,負(fù)荷矩為76千瓦.米。由于76是20的3 .8倍(76/20=3 .8),因此電壓損失為3 .8%。
【例2】 一條4平方毫米鋁線敷設(shè)的40米長(zhǎng)的線路,供給220伏1千瓦的單相電爐2只,估算電壓損失是:
先算負(fù)荷矩2*40=80千瓦.米。再算4平方毫米鋁線電壓損失1%的負(fù)荷矩,根據(jù)“截面增大負(fù)荷矩大”的原則,4和2 .5比較,截面增大為1 .6倍(4/2 .5=1 .6),因此負(fù)荷矩增為
20*1 .6=32千瓦.米(這是電壓損失1%的數(shù)據(jù))。最后計(jì)算80/32=2 .5,即這條線路電壓損失為2 .5%。
②當(dāng)線路不是單相而是三相四線時(shí),(這三相四線一般要求三相負(fù)荷是較平衡的。它的電壓是和單相相對(duì)應(yīng)的。如果單相為220伏,對(duì)應(yīng)的三相便是380伏,即380/220伏。)同樣是2 .5平方毫米的鋁線,電壓損失1%的負(fù)荷矩是①中基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的6倍,即20*6=120千瓦.米。至于截面或電壓變化,這負(fù)荷矩的數(shù)值,也要相應(yīng)變化。
當(dāng)導(dǎo)線不是鋁線而是銅線時(shí),則應(yīng)將鋁線的負(fù)荷矩?cái)?shù)據(jù)乘上1 .7,如“2 .5鋁線20—1”改為同截面的銅線時(shí),負(fù)荷矩則改為20*1 .7=34千瓦.米,電壓損失才1%。
【例3】 前面舉例的照明支路,若是銅線,則76/34=2 .2,即電壓損失為2 .2%。對(duì)電爐供電的那條線路,若是銅線,則80/(32*1 .7)=1 .5,電壓損失為1 .5%。
【例4】平方毫米鋁線敷設(shè)的380伏三相線路,長(zhǎng)30米,供給一臺(tái)60千瓦的三相電爐。電壓損失估算是:
先算負(fù)荷矩:60*30=1800千瓦.米。
再算50平方毫米鋁線在380伏三相的情況下電壓損失1%的負(fù)荷矩:根據(jù)“截面增大荷矩大”,由于50是2 .5的20倍,因此應(yīng)乘20,再根據(jù)“三相四線6倍計(jì)”,又要乘6,因此,負(fù)荷矩增大為20*20*6=2400千瓦.米。
最后1800/2400=0 .75,即電壓損失為0 .75%。
③以上都是針對(duì)電阻性負(fù)荷而言。對(duì)于感抗性負(fù)荷(如電動(dòng)機(jī)),計(jì)算方法比上面的更復(fù)雜。但口訣首先指出:同樣的負(fù)荷矩——千瓦.米,感抗性負(fù)荷電壓損失比電阻性的要高一些。它與截面大小及導(dǎo)線敷設(shè)之間的距離有關(guān)。對(duì)于10平方毫米及以下的導(dǎo)線則影響較小,可以不增高。
對(duì)于截面10平方毫米以上的線路可以這樣估算:先按①或②算出電壓損失,再“增加0 .2至1”,這是指增加0 .2至1倍,即再乘1 .2至2。這可根據(jù)截面大小來(lái)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。
以上是指線路架空或支架明敷的情況。對(duì)于電纜或穿管線路,由于線路距離很小面影響不大,可仍按①、②的規(guī)定估算,不必增大或僅對(duì)大截面的導(dǎo)線略為增大(在0 .2以?xún)?nèi))。
【例5】 圖1中若20千瓦是380伏三相電動(dòng)機(jī),線路為3*16鋁線支架明敷,則電壓損失估算為:已知負(fù)荷矩為600千瓦.米。
計(jì)算截面16平方毫米鋁線380伏三相時(shí),電壓損失1%的負(fù)荷矩:由于16是2 .5的6 .4倍,三相負(fù)荷矩又是單相的6倍,因此負(fù)荷矩增為:20*6 .4*6=768千瓦.米 600/768=0 .8
即估算的電壓損失為0 .8%。但現(xiàn)在是電動(dòng)機(jī)負(fù)荷,而且導(dǎo)線截面在10以上,因此應(yīng)增加一些。根據(jù)截面情況,考慮1 .2,估算為0 .8*1 .2=0 .96,可以認(rèn)為電壓損失約1%。
以上就是電壓損失的估算方法。最后再就有關(guān)這方面的問(wèn)題談幾點(diǎn):
一、線路上電壓損失大到多少質(zhì)量就不好?一般以7~8%為原則。(較嚴(yán)格的說(shuō)法是:電壓損失以用電設(shè)備的額定電壓為準(zhǔn)(如380/220伏),允許低于這額定電壓的5%(照明為2 .5%)。但是配電變壓器低壓母線端的電壓規(guī)定又比額定電壓高5%(400/230伏),因此從變壓器開(kāi)始至用電設(shè)備的整個(gè)線路中,理論上共可損失5%+5%=10%,但通常卻只允許7~8%。這是因?yàn)檫€要扣除變壓器內(nèi)部的電壓損失以及變壓器力率低的影響的緣故。)不過(guò)這7~8%是指從配電變壓器低壓側(cè)開(kāi)始至計(jì)算的那個(gè)用電設(shè)備為止的全部線路。它通常包括有戶(hù)外架空線、戶(hù)內(nèi)干線、支線等線段。應(yīng)當(dāng)是各段結(jié)果相加,全部約7~8%。
二、估算電壓損失是設(shè)計(jì)的工作,主要是防止將來(lái)使用時(shí)出現(xiàn)電壓質(zhì)量不佳的現(xiàn)象。由于影響計(jì)算的因素較多(主要的如計(jì)算干線負(fù)荷的準(zhǔn)確性,變壓器電源側(cè)電壓的穩(wěn)定性等),因此,對(duì)計(jì)算要求很精 確意義不大,只要大體上胸中有數(shù)就可以了。比如截面相比的關(guān)系也可簡(jiǎn)化為4比2 .5為1 .5倍,6比2 .5為2 .5倍,16比2 .5倍為6倍。這樣計(jì)算會(huì)更方便些。
三、在估算電動(dòng)機(jī)線路電壓損失中,還有一種情況是估算電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓損失。這是若損失太大,電動(dòng)機(jī)便不能直接起動(dòng)。由于起動(dòng)時(shí)的電流大,力率低,一般規(guī)定起動(dòng)時(shí)的電壓損失可達(dá)15%。這種起動(dòng)時(shí)的電壓損失計(jì)算更為復(fù)雜,但可用上述口訣介紹的計(jì)算結(jié)果判斷,一般截面25平方毫米以?xún)?nèi)的鋁線若符合5%的要求,也可符合直接起動(dòng)的要求:35、50平方毫米的鋁線若電壓損失在3 .5%以?xún)?nèi),也可滿(mǎn)足;70、95平方毫米的鋁線若電壓損失在2 .5%以?xún)?nèi),也可滿(mǎn)足;而120平方毫米的鋁線若電壓損失在1 .5以?xún)?nèi)。才可滿(mǎn)足。這3 .5%,2 .5%,1 .5 .%剛好是5%的七、五、三折,因此可以簡(jiǎn)單記為:“35以上,七、五、三折”。
四、假如在使用中確實(shí)發(fā)現(xiàn)電壓損失太大,影響用電質(zhì)量,可以減少負(fù)荷(將一部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到別的較輕的線路,或另外增加一回路),或者將部分線段的截面增大(增大前面的干線)來(lái)解決。對(duì)于電動(dòng)機(jī)線路,也可以改用電纜來(lái)減少電壓損失。當(dāng)電動(dòng)機(jī)無(wú)法直接啟動(dòng)時(shí),除了上述解決辦法外,還可以采用降壓起動(dòng)設(shè)備(如星-三角起動(dòng)器或自耦減壓起動(dòng)器等)來(lái)解決。
根據(jù)電流來(lái)選截面
1.用途
各種導(dǎo)線的截流量(安全用電)通常可以從手冊(cè)中查找。但利用口訣再配合一些簡(jiǎn)單的心算,便可直接算出,不必查表。
導(dǎo)線的截流量與導(dǎo)線的截面有關(guān),也與導(dǎo)線的材料(鋁或銅)、型號(hào)(絕緣線或裸線等)、敷設(shè)方法(明敷或穿管等)以及環(huán)境溫度(25℃左右或更大)等有關(guān),影響的因素較多,計(jì)算也較復(fù)雜。
2.口訣
鋁心絕緣線截流量與截面的倍數(shù)關(guān)系: S(截面)=0.785*D(直徑)的平方
10下5,100上二,25、35,四三界,70、95,兩倍半。 ①
穿管、溫度,八九折。 ②
裸線加一半。 ③
銅線升級(jí)算。 ④
3.說(shuō)明
口訣是以鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25℃的條件為準(zhǔn)。若條件不同,口訣另有說(shuō)明。
絕緣線包括各種型號(hào)的橡皮絕緣線或塑料絕緣線。
口訣對(duì)各種截面的截流量(電流,安)不是直接指出,而是用“截面乘上一定倍數(shù)”來(lái)表示。為此,應(yīng)當(dāng)先熟悉導(dǎo)線截面(平方毫米)的排列:
1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 .......
生產(chǎn)廠制造鋁芯絕緣線的截面通常從2.5開(kāi)始,銅芯絕緣線則從1開(kāi)始;裸鋁線從16開(kāi)始,裸銅線則從10開(kāi)始。
①這口訣指出:鋁芯絕緣線截流量,安,可以按“截面數(shù)的多少倍”來(lái)計(jì)算??谠E中阿拉伯?dāng)?shù)字表示導(dǎo)線截面(平方毫米),漢字?jǐn)?shù)字表示倍數(shù)。把口訣的“截面與倍數(shù)關(guān)系”排列起來(lái)便如下:
...10*5 16、25*4 35 、45*3 70 、95*2.5 120*2......
現(xiàn)在再和口訣對(duì)照就更清楚了,原來(lái)“10下五”是指截面從10以下,截流量都是截面數(shù)的五倍。“100上二”是指截面100以上,截流量都是截面數(shù)的二倍。截面25與35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣“25、35四三界”。而截面70、95則為二點(diǎn)五倍。從上面的排列可以看出:除10以下及100以上之處,中間的導(dǎo)線截面是每每?jī)煞N規(guī)格屬同一種倍數(shù)。
下面以明敷鋁芯絕緣線,環(huán)境溫度為25℃,舉例說(shuō)明:
【例1】6平方毫米的,按“10下五”算得截流量為30安。
【例2】150平方毫米的,按“100上二”算得截流量為300安。
【例3】70平方毫米的,按“70、95兩倍半”算得截流量為175安。
從上面的排列還可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小。在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處,誤差稍大些。比如截面25與35是四倍與三倍的分界處,25屬四倍的范圍,但靠近向三倍變化的一側(cè),它按口訣是四倍,即100安,但實(shí)際不到四倍(按手冊(cè)為97安),而35則相反,按口訣是三倍,即105安,實(shí)際則是117安,不過(guò)這對(duì)使用的影響并不大。當(dāng)然,若能“胸中有數(shù)”,在選擇導(dǎo)線截面時(shí),25的不讓它滿(mǎn)到100安,35的則可以略為超過(guò)105安便更準(zhǔn)確了。同樣,2.5平方毫米的導(dǎo)線位置在五倍的最始(左)端,實(shí)際便不止五倍(最 大可達(dá)20安以上),不過(guò)為了減少導(dǎo)線內(nèi)的電能損耗,通常都不用到這么大,手冊(cè)中一般也只標(biāo)12安。
②從這以下,口訣便是對(duì)條件改變的處理。本名“穿管、溫度,八、九折”是指:若是穿管敷設(shè)(包括槽板等敷設(shè),即導(dǎo)線加有保護(hù)套層,不明露的),按①計(jì)算后,再打八折(乘0.8)。若環(huán)境溫度超過(guò)25℃,應(yīng)按①計(jì)算后再打九折(乘0.9)。
關(guān)于環(huán)境溫度,按規(guī)定是指夏天最熱月的平均最 高溫度。實(shí)際上,溫度是變動(dòng)的,一般情況下,它影響導(dǎo)體截流并不很大。因此,只對(duì)某些高溫車(chē)間或較熱地區(qū)超過(guò)25℃較多時(shí),才考慮打折扣。
還有一種情況是兩種條件都改變(穿管又溫度較高),則按①計(jì)算后打八折,再打九折?;蛘吆?jiǎn)單地一次打七折計(jì)算(即0.8*0.9=0.72,約為0.7)。這也可以說(shuō)是“穿管、溫度,八、九折”的意思。
例如:(鋁芯絕緣線)
10平方毫米的,穿管(八折),
40安(10*5*0.8=40)
高溫(九折)
45安(10*5*0.9=45)
穿管又高溫(七折)
35安(10*5*0.7=35安)
95平方毫米的,穿管(八折)
190安(95*2.5*0.8=190)
高溫(九折)
214安(95*2.5*0.9=213.8)
穿管又高溫(七折)
166安(95*2.5*0.7=166.3)
③ 對(duì)于裸鋁線的截流量,口訣指出“裸線加一半”,即按①計(jì)算后再一半(乘1.5)。這是指同樣截面的鋁芯絕緣芯與裸鋁線比較,截流量可加一半。
【例1】 16平方毫米裸鋁線, 96安(16*4*1.5=96)
高溫, 86安(16*4*1.5*0.9=86.4)
【例2】 35平方毫米裸鋁線, 158安(35*3*1.5=157.5)
【例3】 120平方毫米裸鋁線, 360安(120*2*1.5=360)
④對(duì)于銅導(dǎo)線的截流量,口訣指出“銅線升級(jí)算”,即將銅導(dǎo)線的截面按截面排列順序提升一級(jí),再按相應(yīng)的鋁線條件計(jì)算。
【例1】 35平方毫米裸銅線25℃。升級(jí)為50平方毫米,再按50平方毫米裸鋁線,25℃計(jì)算為225安(50*3*1.5)。
【例2】 16平方毫米銅絕緣線25℃。按25平方毫米鋁絕緣線的相同條件,計(jì)算為100安(25*4)。
【例3】 95平方毫米銅絕緣線25℃ ,穿管。按120平方毫米鋁絕緣線的相同條件,計(jì)算為192安(120*2*0.8)。
附帶說(shuō)一下:對(duì)于電纜,口訣中沒(méi)有介紹。一般直接埋地的高壓電纜,大體上可采用①中的有關(guān)倍數(shù)直接計(jì)算,比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的截流量約為105安(35*3)。95平方毫米的約為238安(95*2.5)。
下面這個(gè)估算口訣和上面的有異曲同工之處:
二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走。
三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五。
條件有變加折算,高溫九折銅升級(jí)。
穿管根數(shù)二三四,八七六折滿(mǎn)載流。
2.5平方*9 4平方*8 6平方*7 10平方*6 16平方*5 25平方*4 35平方*3.5
50和70平方*3 95和120平方*2.5 .....................
最后說(shuō)明一下用電流估算截面的適用于近電源(負(fù)荷離電源不遠(yuǎn)),電壓降適用于長(zhǎng)距離估算截面的。
還補(bǔ)充一個(gè)和供電半徑的計(jì)算,這個(gè)也是選截面的方法.
供電半徑計(jì)算低壓導(dǎo)線截面的選擇,有關(guān)的文件只規(guī)定了最小截面,有的以變壓器容量為依據(jù),有的選擇幾種導(dǎo)線列表說(shuō)明,在供電半徑上則規(guī)定不超過(guò)0.5km。本文介紹一種簡(jiǎn)單公式作為導(dǎo)線選擇和供電半徑確定的依據(jù),供電參考。
1低壓導(dǎo)線截面的選擇
1.1選擇低壓導(dǎo)線可用下式簡(jiǎn)單計(jì)算:
S=PL/CΔU%(1)
式中P——有功功率,kW;
L——輸送距離,m;
C——電壓損失系數(shù)。
系數(shù)C可選擇:三相四線制供電且各相負(fù)荷均勻時(shí),銅導(dǎo)線為85,鋁導(dǎo)線為50;單相220V供電時(shí),銅導(dǎo)線為14,鋁導(dǎo)線為8.3。
(1)確定ΔU%的建議。根據(jù)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)則》)中關(guān)于電壓質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)求取。即:10kV及以下三相供電的用戶(hù)受電端供電電壓允許偏差為額定電壓的±7%;對(duì)于380V則為407~354V;220V單相供電,為額定電壓的+5%,-10%,即231~198V。就是說(shuō)只要末端電壓不低于354V和198V就符合《規(guī)則》要求,而有的介紹ΔU%采用7%,筆者建議應(yīng)予以糾正。
因此,在計(jì)算導(dǎo)線截面時(shí),不應(yīng)采用7%的電壓損失系數(shù),而應(yīng)通過(guò)計(jì)算保證電壓偏差不低于-7%(380V線路)和-10%(220V線路),從而就可滿(mǎn)足用戶(hù)要求。
(2)確定ΔU%的計(jì)算公式。根據(jù)電壓偏差計(jì)算公式,Δδ%=(U2-Un)/Un×100,可改寫(xiě)為:Δδ=(U1-ΔU-Un)/Un,整理后得:
ΔU=U1-Un-Δδ.Un(2)
對(duì)于三相四線制用(2)式:ΔU=400-380-(-0.07×380)=46.6V,所以ΔU%=ΔU/U1×100=46.6/400×100=11.65;對(duì)于單相220V,ΔU=230-220-(-0.1×220)=32V,所以ΔU%=ΔU/U1×100=32/230×100=13.91。
1.2低壓導(dǎo)線截面計(jì)算公式
1.2.1三相四線制:導(dǎo)線為銅線時(shí),
Sst=PL/85×11.65=1.01PL×10-3mm2(3)
導(dǎo)線為鋁線時(shí),
Ssl=PL/50×11.65=1.72PL×10-3mm2(4)
1.2.2對(duì)于單相220V:導(dǎo)線為銅線時(shí),
Sdt=PL/14×13.91=5.14PL×10-3mm2(5)
導(dǎo)線為鋁線時(shí),
Sdl=PL/8.3×13.91=8.66PL×10-3mm2(6)
式中下角標(biāo)s、d、t、l分別表示三相、單相、銅、鋁。所以只要知道了用電負(fù)荷kW和供電距離m,就可以方便地運(yùn)用(3)~(6)式求出導(dǎo)線截面了。如果L用km,則去掉10-3。
1.5需說(shuō)明的幾點(diǎn)
1.5.1用公式計(jì)算出的截面是保證電壓偏差要求的最小截面,實(shí)際選用一般是就近偏大一級(jí)。再者負(fù)荷是按集中考慮的,如果負(fù)荷分散,所求截面就留有了一定裕度。
1.5.2考慮到機(jī)械強(qiáng)度的要求,選出的導(dǎo)線應(yīng)有最小截面的限制,一般情況主干線鋁芯不小于35mm2,銅芯不小于25mm2;支線鋁芯不小于25mm2,銅芯不小于16mm2。
1.5.3計(jì)算出的導(dǎo)線截面,還應(yīng)用大允許載流量來(lái)校核。如果負(fù)荷電流超過(guò)了允許載流量,則應(yīng)增大截面。為簡(jiǎn)單記憶,也可按銅線不大于7A/mm2,鋁線不大于5A/mm2的電流密度來(lái)校核。
2合理供電半徑的確定
上面(3)~(6)式主要是滿(mǎn)足末端電壓偏差的要求,兼或考慮了經(jīng)濟(jì)性,下面則按電壓偏差和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮截面選擇和供電半徑的確定。
當(dāng)已知三相有功負(fù)荷時(shí),則負(fù)荷電流If=P/。如用經(jīng)濟(jì)電流密度j選擇導(dǎo)線,則S=If/。根據(jù)《規(guī)則》規(guī)定,農(nóng)網(wǎng)三相供電的功率因數(shù)取0.85,所以S=P/×0.38×0.85j=P/0.5594j=1.79P/jmm2(7)
三相供電時(shí),銅線和鋁線的大合理供電半徑計(jì)算公式:
Lst=1.79×85×11.65/j=1773/jm(8)
Lsl=1.79×50×11.65/j=1042/jm(9)
若為單相供電在已知P時(shí),則S=If/j=P/Un/j=4.55P/j(按阻性負(fù)荷計(jì))。按上法,令4.55P/j=PL/CΔU%,從而求得:
L=4.55CΔU%/jm(10)
將前面求得的ΔU%代入(10),同樣可求出單相供電時(shí),銅線和鋁線大合理供電半徑計(jì)算公式如下。
Ldt=4.55×14×13.91/j=885/jm(11)
Ldl=4.55×8.3×13.91/j=525/jm(12)
選定經(jīng)濟(jì)截面后,其大合理供電半徑,三相都大于0.5km,單相基本為三四百米,因此單純規(guī)定不大于0.5km,對(duì)于三相來(lái)說(shuō)是“精力過(guò)?!保瑢?duì)單相來(lái)說(shuō)則“力不從心”
有關(guān)電纜線徑、截面積、重量估算公式
一、 估算銅、鐵、鋁線的重量(kg/km)
重量=截面積×比重 S=截面積(mm2)
1. 銅線 W=9S W=重量(kg)
2. 鋁線 W=3S d=線徑(mm)
3. 鐵絲 W=8S
實(shí)際銅的比重8.9g/cm3、鋁的比重2.7g/cm3、鐵的比重7.8g/cm3
二、 按線徑估算重量(kg/km)
1. 銅線 W=6.98d2≈7d2
2. 鋁線 W=2.12d2≈2d2
3. 鐵絲 W=6.12d2≈6d2
三、 估算線徑和截面積
S=0.785d2
怎樣選取導(dǎo)體截面
首先計(jì)算負(fù)荷距(架空線)
負(fù)荷距=功率×長(zhǎng)度
=PL P=功率(kw) L=長(zhǎng)度(km)
例:xx車(chē)間與配電房變壓器相距200m,動(dòng)力負(fù)荷200kw,問(wèn)需要銅芯線多大平方?如改成鋁芯線,需要多大平方?
先計(jì)算負(fù)荷距=200×0.2=40kw/km
因?yàn)?br/>根據(jù)“銅線:每千瓦公里用2.5mm2,鋁線:每千瓦公里用4mm2”
銅線 40×2.5=100mm2 實(shí)際選用120mm2。
鋁線 40×4=160mm2 實(shí)際選用185mm2。
鋁線計(jì)算截面公式
實(shí)際選用185mm2
Δu是電壓損失百分?jǐn)?shù)(允許電壓損失是額定電壓的4%)一般是5%。