实⽤的电⽓计算公式
掌握实⽤的计算公式是电⽓⼯作者应具备的能⼒,但公式繁多应⽤时查不⽅便,下⾯将整理和收集的⼀些常⽤的实⽤公式和⼝诀整理出来,并⽤实例说明和解释。
1、照明电路电流计算及熔丝⼑闸的选择
⼝诀:⽩炽灯算电流,可⽤功率除压求;
⽇光灯算电流,功率除压及功率因数求(节能⽇光灯除外)⼑闸保险也好求,⼀点五倍额定流;
说明:照明电路中的⽩炽灯为电阻性负荷,功率因数cos①=1,⽤功率P单位⽡除以电压等于其额定电流。⽇光灯为电感性负荷,其功率因数cos①为0.4-0.6 (—般取0.5 ),即P/U/COS①=1。
例1:有⼀照明线路,额定电压为220V,⽩炽灯总功率为2200W,求总电流选⼑闸熔丝。
解:已知U=220V,总功率=2200W
总电流l=P/U=2200/220=10A
选⼑闸:QS=IX (1.1~1.5)=15A
选熔丝:IR=I X(1.1~1.5)=10 X 1.1=11A
取系数
答:电路的电流为安培,⼑闸选⽤安培,熔丝选⽤安培。
例2:有⼀照明电路,额定电压为220V,接有⽇光灯440W,求总电流选⼑闸熔丝。(cos①=0.5 )解:已知
U=220V, cos①=0.5,总功率=440W 总电流⼖P/U/ cos ①=440/220/0.5=4A
选⼑闸:QS=X (1.1~1.5)=4 X 1.5=6A
选熔丝:IR=I X(1.1~1.5)= 4 X 1.5=6A
答:电路的总电流为4A,⼑闸选⽤6A,熔丝选⽤6A。
2、380V/220V 常⽤负荷计算
⼝诀:三相千⽡两倍安,热,伏安,⼀千乏为⼀点五单相⼆⼆乘四五,若是三⼋两倍半。
说明:三相千⽡两倍安是指三相电动机容量1千⽡,电流2安培,热,伏安,⼀千乏⼀点五是指三相电热器,变压器,
电容器容量1千⽡,1千伏安,1千乏电容电流为1.5安培,单相⼆⼆乘四五,若是三⼋两倍半是指单相千⽡,电
220V容量1 流为4.5安,380V单相电焊机1千伏安为2.5安培。
例1:有⼀台三相异步电动机,额定电压为380V,容量为14千⽡,功率因数为0.85,效率为0.95,计算电流?
解:已知U=380V cos ①=0.85 n=0.95 P=14 千⽡
电流l=P/( X UX cos ① X n)=P/(1.73 X 380X 0.85 X 0.95)=28安)
答:电流为28安培。
例2 :有⼀台三相380伏、容量为10千⽡加热器,求电流? 解:已知U=380V P=10 千⽡
电流l=P/( XU)=10⼼.73 X 0.38)=15.21 (安)
答:电流为15安。
例3:有⼀台380伏的三相变压器,容量20千伏安,求电流?
解:已知U=380V S=20KWA
电流I=S/( XU)=20/(1.73 X 0.38)=30.45(安)
答:电流为30安培。
例4:有⼀台BW0.4-12-3 电容器,求电流?
解:已知U=0.4千伏Q=12 KVAR 电流I=Q/( XU)=12/(1.73 X 0.4)=17.3(安)
答:电流为17.3安培。
例5:有⼀台单相220V,容量1千⽡电烙铁,求电流?
解:已知U=220V P=1000 ⽡
电流l=P/U=1000/220=4.5(安)答:电流为4.5安培。
例6 :有⼀台单相电焊机,额定电压为380V,容量为28千伏安,求电流?
解:已知U=380V S=28千伏安
电流I=S/U=28/0.38=73.6(安)
答:电流为73.6安培。
说明:以上计算单相设备电压为220V,功率因数cos①=1 ,电流为容量的4.5倍,单相设备电压为380V,如电焊机和⾏
灯变压器之类负载,其电流为容量的2,5倍。
3、配电电⼒变压器的选择
⼝诀:电⼒变压器选容量,
总⽤电设备承同时率。「再除功率因数和效率。
说明:总⽤电设备是指⼯⼚所有设备功率之和,同时率是指同时间投⼊运⾏的设备实际容量与⽤电设备容量的⽐值, ⼀般选约为0.7 功率因数:⼀般选0.8-0.9
效率:⼀般为0.85-0.9
电⼒变压器容量=⽤电设备总容量X同时率/⽤电设备的功率因数X⽤电设备效率
例:有⼀⼯⼚⽤电设备总容量700千VA,实际⽤量为600千VA,求⽤电变压器的容量。
同时率600 千VA^ 700 千VA=0.86
电⼒变压器容量=(700X0.86 ) / (cos ①=0.85 X 0.85) =600/0.722=830 千VA
注:如功率因数为0.95,效率为0.9,其容量为:
电⼒变压器容量 =(700X0.7) / ( cos ①=0.95 X n=0.9 ) =490/0.855=576__千 VA
如:功率因数=0.7 , n=0.9同时率为0.75,求容量。
电⼒变压器容量=(700千VAX 0.75 )/( 0.7 X0.9 )
=525 / 0.63=833 千 VA
综合上述分析功率因数越低电⼒变压器选⽤越⼤,反之越⼩,总结必须提⾼功率因数才能达到节能降耗⽬的。
4、功率因数的计算
⼝诀:功率因数怎么求,可看有功和⽆功电表求, 计算当⽉⽤电量,即可算出功率因数。
说明:有的企业忽视了功率因数的⾼低,功率因数低可导致企业⽤电的成本增加,为了减少⽤电成本,功率因数必须达到0.9,关于功率因数的如何提⾼,将在下⼀节如何计算补偿功率因数的提⾼论述。
⼝诀中:功率因数怎样求,可看有功和⽆功电表求,计算当⽉⽤电量即可求出功率因数来,有的企业⼯⼚配电系统未装功率因数表,功率表,没有⽆功补偿设备,只是配装了电压表、电流表、有功电度表、⽆功电度表,所以计算功率因数较为困难,可通过有功电度表当⽉的⽤电量千⽡
/时和⽆功电度表 Kvar/时,计算当⽉的功率因数 —
例:当⽉有功电度⽤ 1000千⽡/时,⽆功电表⽤ 300Kvar/时,求当⽉的功率因数解:
cos ①⼆有功/=1000/ =1000/1044=0.957
若有功电度⽤1000千⽡/时,⽆功电表⽤ 750Kvar/时,求当⽉的功率因数 cos ①=■功 /=1000/ =1/1.22=0.81
注:企业⽆功补偿的功率因数⼀般在 0.7-0.85,有的在0.65以下,电动机功率越⼩,功率因数降低,⼤马拉⼩车,功
率因数低,⼀般感应电机所占
cos ①70%,电⼒变压器占20%,导线占10%。
如配电屏上有功率因数表可以直接看出,或由配电屏上得电压表,电流表和功⼒表的指⽰数计算出瞬时功率因数即:cos
①=P/( X
UX I)
式中P 为功率表(千⽡),U 为电压指⽰数(千伏__0.38KV ),1为电流表指⽰数(安)。
5、电动机接触器热元件选择
⼝诀:电动机选接流,两倍额定电流求, 电动机求电流,⼀千⽡等于⼀个流。电动机选热元件,⼀点⼆倍额流算,⼀倍额流来整定,过载保护有保证。
COS ①。
cos ①。
说明:交流接触器_是接通和断开电动机负载电流的⼀种控制电器,⼀般交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3-2倍选择,⼝诀中,电动机选接流,两倍额定电流求,是指电动机选择交流接触器的额定电流按电动机额定电流的2倍。选择⼝诀中的电动机,选热元件,⼀点⼆倍额流算,⼀倍额流来整定,过载保护有保证,是指电动机热元件其
额定电流按电动机额定电流的 1.2倍选择,按电动机1倍额定电流整定是电路的过载保护。
例如:有⼀台三相异步电动机额定电压为380伏,容量为10千⽡,
功率因数为0.85,效率为0.95,求电动机电流,并选择交流接触热元件及整定值。解:(1 )经验⼝诀公式:10千⽡X2=20(安)
(2)已知U=380V P =10 千⽡cos ①=0.85 n=0.95 电流I= P/( X Ux cos ① X n)
=10/(1.73 (X38 X.85 X.95)=20(安)
选择交流接触器:KM=Kee (1.3-2 )=20X 2=40 (安)
选CJ10--40
选热元件:FR=lcX (1.1-1.25 )=20X 1.25=25(安)
选JR16—20/30 , JR按20安整定
答:电动机电流为__20安培,选40安接触器,热元件额定电流为25安,整定到20安。
6、绝缘导线的安全电流计算
⼝诀(⼀):⼗下五,百上⼆,⼆五三五四三界,七零、九五两倍半,裸线加⼀半,铜线升级算,穿管温度⼋、九折。
说明:⼗下五是指导线截⾯在10平⽅毫⽶以下,每平⽅毫⽶的安全电流为5安培;百上⼆是指导线截⾯在100平⽅毫
⽶以上,每⼀平⽅毫⽶安全电流为2安培;⼆五三五四三界是指导线截⾯在16平⽅毫⽶、25平⽅毫⽶,每1平⽅毫
⽶安全电流为4安培,导线截⾯在35平⽅毫⽶和50平⽅毫⽶,每1平⽅毫⽶安全电流为3安培;七零、九
五两倍半是指每1平⽅毫⽶的安全电流为 2.5安培;裸线加⼀半,铜线升级算是指截⾯的裸导线,可按绝缘导线乘以 1.5倍计算安全电流,同截⾯的铜导线按铝导线⼤⼀线号等级计算安全电流;穿管温度⼋、九折是指导线穿管乘系数0.8,⾼温场所实⽤乘以系数0.9 。
⼝诀⼆:⼆点五下整九倍,升级减⼀顺序对,三⼗五线乘以三点五,双双成组减半倍,⾼温九折,铜线升级,裸线加⼀半,导线穿管⼆、三、四、⼋、七、六折勿忘记。
2.5平⽅毫⽶,每1平⽅毫⽶的安全电流为9安培,
说明:⼝诀中的⼆点五下整九倍,升级减⼀顺序对是指导线截⾯在
导线截⾯从2.5平⽅毫⽶以上,即4平⽅毫⽶开始线号每增⼤⼀等级,
其安全电流减⼩1安培,直⾄2.5平⽅毫⽶为⽌;三⼗五线乘以三点五,双双成组减半倍是指导线截⾯35平⽅毫⽶每1平⽅毫⽶安全截流量为 3.5安培,35平⽅
毫⽶以上的导线,两个等级的线号为⼀组,安全电流减0.5安培,依次往上推算;⾼温九折,铜线升级,裸线加⼀半,
导线穿管⼆、三、四、⼋、七、六折勿忘记是指导线穿管两条线应乘系数0.8,导线穿管三条线乘以系数0.7,导线穿管4条线乘以系数0.6。
刀装公式注意:以上⼝诀(⼀)、(⼆)是以铝绝缘导线,温度25度为准。⼝诀(⼀)导线截⾯安全电流系数表:
⼝诀(⼆)导线截⾯安全电流系数表:
7、 380V 三相电动机导线截⾯选择计算
⼝诀:电动机选导线,截⾯系数加减算,⼆点五,⼆、四为三,六上均五,往上算,百⼆返百,升级减,线⼤容⼩⼀级选。
说明:380V 三相异步电动机选择导线截⾯是电⼯⼯作中经常遇到的问题,可根据此⼝诀选择导线截⾯。⼝诀是以铝绝
缘导线为准,使⽤铜绝缘导线时可按同截⾯的铝导线⼩⼀线号的截⾯为铜导线的载流量,考虑导线穿管及⾼温场所的使⽤。
⼆点五,⼆是指 2.5平⽅毫⽶导线加上系数 2为电动机容量,即 2.5+2=4.5 (千⽡),2.5平⽅毫⽶的绝缘铝导线可供
4.5千⽡及以下的电动机使⽤。若使⽤铜绝缘导线时可选
1.5平⽅毫⽶的铜绝缘导线;四⼆为三是指4平⽅毫⽶的导线
加系数3为电动机容量,即 4+3=7 (千⽡),可供7千⽡电动机使⽤;六上均五,是指
6平⽅毫⽶以上的截⾯导线加
系数均为5。
例如:6平⽅毫⽶加系数 5=6+5=11 (千⽡),10平⽅毫⽶+5=15 (千⽡),16平⽅毫⽶+5=21 (千⽡),25平⽅毫⽶
+5=30 (千⽡),35平⽅毫⽶+5=40 (千⽡),50平⽅毫⽶+5=55 (千⽡),70平⽅毫⽶+5=75 (千⽡),95平⽅毫⽶
+5=100 (千⽡)。
百⼆返百,升级减,线⼤容⼩⼀级选是指导线截⾯在
120平⽅毫⽶以上,按线号截⾯⼩⼀等级计算电动机容
量。
例如:120平⽅毫⽶绝缘铝导线可供 100千⽡电动机容量;150平⽅毫⽶绝缘铝导线可供 120千⽡电动机
容量;185
平⽅毫⽶绝缘铝导线可供
150千⽡电动机容量;240平⽅毫⽶绝缘铝导线可供
185千⽡电动机容量使⽤;由于电动
集肤效应,导线截⾯越⼤,其电流系数越⼩。
8、低压380V/220V 三相四线架空导线截⾯选择计算
说明:低压架空线路安装选择导线截⾯是电⼯⼯作中经常遇到的实际问题,导线截⾯选择⼤了造成浪费,投资⾼,导线截⾯选⼩了,不能满⾜于供电安全和供电电压质量要求,
导线截⾯按⼝诀选择能满⾜于电压损失
5%的供电安全要求。
⼝诀中,架空线路选截⾯,荷距系数相乘算是指导线截⾯,求出送电员荷距,再乘以系数即为应选择的导线;三相荷距系乘四,单相荷距⼆⼗四是指三相四线制供电,三相
380伏,求出员荷距再乘以系数 4为应选择的导线截⾯,单相
220伏供电,求出员荷距再乘以系数
24为应选择的导线截⾯,选⽤铜线时,可按求出的导线截⾯除以
1.7即为铜线截
⾯。
120平⽅毫⽶可供100千⽡三相380伏供电电动机使⽤,导线截⾯
⼝诀:架空线路选截⾯,荷距系数相乘算, 三相荷距系乘四,单相荷距⼆⼗四,
得数除以1.7,即得铜线截⾯积。
例1 :有⼀三相四线制供电,380伏架空线,长度200⽶,输电功率为30千⽡,允许电压损失5%,求导线截⾯?
解:三相四线制供旷
S=P X系数XM =30 X4 X0.2 I =24平⽅毫⽶
铜线S=铝线S/1.7=24/1.7=16 平⽅毫⽶
S——导线截⾯
M --- 员荷距(千⽡/公⾥)
答:导线截⾯选⽤铝导线25平⽅毫⽶,选铜导线为—16平⽅毫⽶。
例2:三相四线制供电,380伏架空线,长度350⽶,输送功率为30千⽡,求导线截⾯? 解: S=4
S=4 X40 X0.35
S=56平⽅毫⽶,整定为__70平⽅毫⽶
铜线=70/1.7=41.1 平⽅毫⽶,整定为50平⽅毫⽶
答:选70平⽅毫⽶铝导线或50平⽅毫⽶铜勞
例3:有单相220V照明电路长100⽶,输送功率20千⽡,电压允许损失5%,选择导线截⾯?
解: S=系数XPXM
s=24 X20
S=48平⽅毫⽶,整定为50平⽅毫⽶
铜线=50/1.7=29.4 平⽅毫⽶,整定为35平⽅毫⽶
注:根据上述经验⼝诀,基本符合,按导线选择原则的按电压损失系数,按经济密度选择系数基本达到供电技术的要求,要达到完整理想选择,请查阅有关资料。
根据不同的额定电压推荐不同的输出容量输电距离:铝芯纸绝缘、聚氯⼄烯绝缘铠装电缆和交联聚⼄烯绝缘电缆在空⽓中(
25 C)长期允许载流量
注:
1、铜芯电缆的载流量为表中数值乘以系数 1.3倍;
2、本表格载流量为单根电缆容量;
3、单芯塑料电缆为三⾓形排列,中⼼距等于电缆外径。
电缆长期允许载流量及其校正系数铝芯绝缘、聚氯⼄烯绝缘、铠装电缆和交联聚氯⼄烯绝缘电缆长期允许载流量直接埋在地下时(25 C)⼟壤热阻系数为80 °C cm/w
注:
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