2012年電氣工程師輔導:快速估算電纜截面口訣


一、前言$lesson$
為了快速估算所需的電纜截面,應先根據用電設備的功率計算設備工作電流,再根據電流選擇電纜截面。在實際施工時,部分電器設備銘牌內容不全或不清晰,施工人員不可能隨身攜帶電工手冊,也無法立即計算選擇合適的電纜,本文參照電工操作手冊結合現場施工的實際經驗,總結一段便于記憶和應用的口訣,用于電流和電纜截面的估算。
二、使用口訣
1、電流估算
1.1負荷電流估算口訣
低壓380/220伏系統每千瓦的電流(安)。
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
1.2用途
這是根據用電設備的功率(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,也與電壓、相別、力率(又稱功率因數)等有關。一般有公式可供計算。由于工廠常用的都是380/220伏三相四線系統,因此,可以根據功率的大小直接算出電流。
1.3說明
口訣是以380/220伏三相四線系統中的三相設備為準,計算每千瓦的安數。對于某些單相或電壓不同的單相設備,其每千瓦的安數,口訣另外作了說明。
①這兩句口訣中,電力專指電動機。在380伏三相時(力率0.8左右),電動機每千瓦的電流約為2安。即將”千瓦數加一倍”(乘2)就是電流(安)。這電流也稱電動機的額定電流。
【例1】6千瓦電動機按“電力加倍”算得電流為12安。
【例2】30千瓦水泵電動機按“電力加倍”算得電流為60安。
電熱是指用電阻加熱的電阻爐等。三相380伏的電熱設備,每千瓦的電流為1.5安。即將“千瓦數加一半”(乘1.5)就是電流,安。
【例3】3千瓦電加熱器按“電熱加半”算得電流為4.5安。
【例4】15千瓦電阻爐按“電熱加半”算得電流為23安。
這句口訣不專指電熱,對于照明也適用。雖然照明的燈泡是單相而不是三相,但對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。即時說,這后半句雖然說的是電熱,但包括所有以千伏安、千乏為單位的用電設備,以及以千瓦為單位的電熱和照明設備。
【例5】12千瓦的三相(平衡時)照明干線按“電熱加半”算得電流為18安。
【例6】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)。
【例7】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)。
【例8】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伏三相四線系統中,單相設備的兩條線,一條接相線而另一條接零線的(如照明設備)為單相220伏用電設備。這種設備的力率大多為1,因此,口訣便直接說明“單相(每)千瓦4.5安”。計算時,只要“將千瓦數乘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伏用電設備,以及以千瓦為單位的電熱及照明設備,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)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。
對于電壓更低的單相,口訣中沒有提到。可以取220伏為標準,看電壓降低多少,電流就反過來增大多少。比如36伏電壓,以220伏為標準來說,它降低到1/6,電流就應增大到6倍,即每千瓦的電流為6X4.5=27安。比如36伏、40瓦的行燈每只電流為0.04X27=1.08安。③在380/220伏三相四線系統中,單相設備的兩條線都是接到相線上的,習慣上稱為單相380伏用電設備(實際是接在兩相上)。這種設備當以千瓦為單位時,力率大多為1,口訣也直接說明:“單相380,電流兩安半”。它也包括以千伏安為單位的380伏單相設備。計算時,只要“將千瓦或千伏安數乘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,初級接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為53安。
2、截面估算
2.1根據電流來選截面的口訣
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
銅線升級算。④
2.2用途
各種導線的截流量(安全用電)通常可以從手冊中查找。但利用口訣再配合一些簡單的心算,便可直接算出,不必查表。導線的截流量與導線的截面有關,也與導線的材料(鋁或銅)、型號(絕緣線或裸線等)、敷設方法(明敷或穿管等)以及環境溫度(25℃左右或更大)等有關,影響的因素較多,計算也較復雜。
2.3說明
口訣是以鋁芯絕緣線、明敷在環境溫度25℃的條件為準。若條件不同,口訣另有說明。
絕緣線包括各種型號的橡皮絕緣線或塑料絕緣線。
口訣對各種截面的截流量(電流,安)不是直接指出,而是用“截面乘上一定倍數”來表示。為此,應當先熟悉導線截面(平方毫米)的排列:
11.52.54610162535507095120150185.......
生產廠制造鋁芯絕緣線的截面通常從2.5開始,銅芯絕緣線則從1開始;裸鋁線從16開始,裸銅線則從10開始。
①這口訣指出:鋁芯絕緣線截流量(安),可以按“截面數的多少倍”來計算。口訣中阿拉伯數字表示導線截面(平方毫米),漢字數字表示倍數。把口訣的“截面與倍數關系”排列起來便如下:
...10*516、25*435、45*370、95*2.5120*2...... ?
現在再和口訣對照就更清楚了,原來“10下五”是指截面從10以下,截流量都是截面數的五倍。“100上二”是指截面100以上,截流量都是截面數的二倍。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,中間的導線截面是每每兩種規格屬同一種倍數。
下面以明敷鋁芯絕緣線,環境溫度為25℃,舉例說明:
【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:倍數隨截面的增大而減小。在倍數轉變的交界處,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,它按口訣是四倍,即100安,但實際不到四倍(按手冊為97安),而35則相反,按口訣是三倍,即105安,實際則是117安,不過這對使用的影響并不大。當然,若能“胸中有數”,在選擇導線截面時,25的不讓它滿到100安,35的則可以略為超過105安便更準確了。同樣,2.5平方毫米的導線位置在五倍的最始(左)端,實際便不止五倍(最大可達20安以上),不過為了減少導線內的電能損耗,通常都不用到這么大,手冊中一般也只標12安。
②從這以下,口訣便是對條件改變的處理。本名“穿管、溫度,八、九折”是指:若是穿管敷設(包括槽板等敷設,即導線加有保護套層,不明露的),按①計算后,再打八折(乘0.8)。若環境溫度超過25℃,應按①計算后再打九折(乘0.9)。
關于環境溫度,按規定是指夏天最熱月的平均最高溫度。實際上,溫度是變動的,一般情況下,它影響導體截流并不很大。因此,只對某些高溫車間或較熱地區超過25℃較多時,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計算后打八折,再打九折。或者簡單地一次打七折計算(即0.8*0.9=0.72,約為0.7)。這也可以說是“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對于裸鋁線的截流量,口訣指出“裸線加一半”,即按①計算后再一半(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對于銅導線的截流量,口訣指出“銅線升級算”,即將銅導線的截面按截面排列順序提升一級,再按相應的鋁線條件計算。
【例1】35平方毫米裸銅線25℃。升級為50平方毫米,再按50平方毫米裸鋁線,25℃計算為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,計算為192安(120*2*0.8)。
附帶說一下:對于電纜,口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜,大體上可采用①中的有關倍數直接計算,比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設的截流量約為105安(35*3)。95平方毫米的約為238安(95*2.5)。
最后說明一下用電流估算截面的適用于近電源(負荷離電源不遠)。
三、結束語
以上方法比較適合在現場應用,但在應用中要切實掌握好口訣的原理和實際負載的情況,確保供電安全可靠,滿足使用要求。
最新資訊
- 2025年電氣工程師必須掌握的核心知識點2025-01-03
- 環球網校雙11活動來襲,電氣工程師超值好課助力備考2023-10-25
- 環球網校雙11預售開啟!搶百倍膨脹抵扣,超多福利2023-10-25
- 2022注冊電氣工程師備考資料2022-10-18
- 2022注冊電氣工程師基礎考試資料2022-10-14
- 2022年注冊電氣工程師專業基礎教材變動對比2022-05-11
- 2022年電氣工程師專業基礎教材變動對比2022-05-11
- 2020年電氣工程師考試《發輸變電》知識點:熔電器的特點2020-09-21
- 2020年電氣工程師考試《發輸變電》知識點:動投入裝置2020-09-21
- 2020年電氣工程師考試《發輸變電》知識點:網絡與布線2020-09-21