电工速算口决基础知识

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/28 09:20:12
已知变压器容量,求其各电压等级侧额定电流
口诀 a :
容量除以电压值,其商乘六除以十。
说明:适用于任何电压等级。
在日常工作中,有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。将以上口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀:
容量系数相乘求。
已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值。
口诀 b :
配变高压熔断体,容量电压相比求。
配变低压熔断体,容量乘9除以5。
说明:
正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。
已知三相电动机容量,求其额定电流
口诀(c):容量除以千伏数,商乘系数点七六。
说明:
(1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得"商数"显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数0.76,所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、3.6kV电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数0.76。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培。
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
(2)口诀c 使用时,容量单位为kW,电压单位为kV,电流单位为A,此点一定要注意。
(3)口诀c 中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为0.85,效率不0.9,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kW以下电动机则显得大些。这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。
(4)运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时,先用电动机配接电源电压0.38kV数去除0.76、商数2去乘容量(kW)数。若遇容量较大的6kV电动机,容量kW数又恰是6kV数的倍数,则容量除以千伏数,商数乘以0.76系数。
(5)误差。由口诀c 中系数0.76是取电动机功率因数为0.85、效率为0.9而算得,这样计算不同功率因数、效率的电动机额定电流就存在误差。由口诀c 推导出的5个专用口诀,容量(kW)与电流(A)的倍数,则是各电压等级(kV)数除去0.76系数的商。专用口诀简便易心算,但应注意其误差会增大。一般千瓦数较大的,算得的电流比铭牌上的略大些;而千瓦数较小的,算得的电流则比铭牌上的略小些。对此,在计算电流时,当电流达十多安或几十安时,则不必算到小数点以后。可以四舍而五不入,只取整数,这样既简单又不影响实用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。
*测知电流求容量
测知无铭牌电动机的空载电流,估算其额定容量
口诀:
无牌电机的容量,测得空载电流值,
乘十除以八求算,近靠等级千瓦数。
说明:口诀是对无铭牌的三相异步电动机,不知其容量千瓦数是多少,可按通过测量电动机空载电流值,估算电动机容量千瓦数的方法。
测知电力变压器二次侧电流,求算其所载负荷容量
口诀:
已知配变二次压,测得电流求千瓦。
电压等级四百伏,一安零点六千瓦。
电压等级三千伏,一安四点五千瓦。
电压等级六千伏,一安整数九千瓦。
电压等级十千伏,一安一十五千瓦。
电压等级三万五,一安五十五千瓦。
说明:
(1)电工在日常工作中,常会遇到上级部门,管理人员等问及电力变压器运行情况,负荷是多少?电工本人也常常需知道变压器的负荷是多少。负荷电流易得知,直接看配电装置上设置的电流表,或用相应的钳型电流表测知,可负荷功率是多少,不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算,否则用常规公式来计算,既复杂又费时间。
(2)"电压等级四百伏,一发零点六千瓦。"当测知电力变压器二次侧(电压等级400V)负荷电流后,安培数值乘以系数0.6便得到负荷功率千瓦数。
测知白炽灯照明线路电流,求算其负荷容量
照明电压二百二,一安二百二十瓦。
说明:工矿企业的照明,多采用220V的白炽灯。照明供电线路指从配电盘向各个照明配电箱的线路,照明供电干线一般为三相四线,负荷为4kW以下时可用单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器或插座等照明设施的线路。不论供电还是配电线路,只要用钳型电流表测得某相线电流值,然后乘以220系数,积数就是该相线所载负荷容量。测电流求容量数,可帮助电工迅速调整照明干线三相负荷容量不平衡问题,可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断的原因,配电导线发热的原因等等。
测知无铭牌380V单相焊接变压器的空载电流,求算基额定容量
口诀:
三百八焊机容量,空载电流乘以五。
单相交流焊接变压器实际上是一种特殊用途的降压变压器,与普通变压器相比,其基本工作原理大致相同。为满足焊接工艺的要求,焊接变压器在短路状态下工作,要求在焊接时具有一定的引弧电压。当焊接电流增大时,输出电压急剧下降,当电压降到零时(即二次侧短路),二次侧电流也不致过大等等,即焊接变压器具有陡降的外特性,焊接变压器的陡降外特性是靠电抗线圈产生的压降而获得的。空载时,由于无焊接电流通过,电抗线圈不产生压降,此时空载电压等于二次电压,也就是说焊接变压器空载时与普通变压器空载时相同。变压器的空载电流一般约为额定电流的6%~8%(国家规定空载电流不应大于额定电流的10%)。这就是口诀和公式的理论依据。
***
已知380V三相电动机容量,求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流
口诀:
电机过载的保护,热继电器热元件;
号流容量两倍半,两倍千瓦数整定。
说明:
(1)容易过负荷的电动机,由于起动或自起动条件严重而可能起动失败,或需要限制起动时间的,应装设过载保护。长时间运行无人监视的电动机或3kW及以上的电动机,也宜装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器的延时过电流脱扣器。目前我国生产的热继电器适用于轻载起动,长时期工作或间断长期工作的电动机过载保护。
(2)热继电器过载保护装置,结构原理均很简单,可选调热元件却很微妙,若等级选大了就得调至低限,常造成电动机偷停,影响生产,增加了维修工作。若等级选小了,只能向高限调,往往电动机过载时不动作,甚至烧毁电机。(3)正确算选380V三相电动机的过载保护热继电器,尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。热元件整定电流按"两倍千瓦数整定";热 元件额定电流按"号流容量两倍半"算选;热 继电器的型号规格,即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值。
已知380V三相电动机容量,求其远控交流接触器额定电流等级
口诀:
远控电机接触器,两倍容量靠等级;
步繁起动正反转,靠级基础升一级。
说明:
(1)目前常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20等系列,较适合于一般三相电动机的起动的控制。
已知小型380V三相笼型电动机容量,求其供电设备最小容量、负荷开关、保护熔体电流值
口诀:
直接起动电动机,容量不超十千瓦;
六倍千瓦选开关,五倍千瓦配熔体。
供电设备千伏安,需大三倍千瓦数。
说明:
(1)口诀所述的直接起动的电动机,是小型380V鼠笼型三相电动机,电动机起动电流很大,一般是额定电流的4~7倍。用负荷开关直接起动的电动机容量最大不应超过10kW,一般以4.5kW以下为宜,且开启式负荷开关(胶盖瓷底隔离开关)一般用于5.5kW及以下的小容量电动机作不频繁的直接起动;封闭式负荷开关(铁壳开关)一般用于10kW以下的电动机作不频繁的直接起动。两者均需有熔体作短路保护,还有电动机功率不大于供电变压器容量的30%。总之,切记电动机用负荷开关直接起动是有条件的!
(2)负荷开关均由简易隔离开关闸刀和熔断器或熔体组成。为了避免电动机起动时的大电流,负荷开关的容量,即额定电流(A);作短路保护的熔体额定电流(A),分别按"六倍千瓦选 开关,五倍千瓦配熔件"算选,由于铁壳开关、胶盖瓷底隔离开关均按一定规格制造,用口诀算出的电流值,还需靠近开关规格。同样算选熔体,应按产品规格选用。
已知笼型电动机容量,算求星-三角起动器(QX3、QX4系列)的动作时间和热元件整定电流
口诀:
电机起动星三角,起动时间好整定;
容量开方乘以二,积数加四单位秒。
电机起动星三角,过载保护热元件;
整定电流相电流,容量乘八除以七。
说明:
(1)QX3、QX4系列为自动星形-三角形起动器,由三只交流接触器、一只三相热继电器和一只时间继电器组成,外配一只起动按钮和一只停止按钮。起动器在使用前,应对时间继电器和热继电器进行适当的调整,这两项工作均在起动器安装现场进行。电工大多数只知电动机的容量,而不知电动机正常起动时间、电动机额定电流。时间继电器的动作时间就是电动机的起动时间(从起动到转速达到额定值的时间),此时间数值可用口诀来算。
(2)时间继电器调整时,暂不接入电动机进行操作,试验时间继电器的动作时间是否能与所控制的电动机的起动时间一致。如果不一致,就应再微调时间继电器的动作时间,再进行试验。但两次试验的间隔至少要在90s以上,以保证双金属时间继电器自动复位。
(3)热 继电器的调整,由于QX系列起动器的热电器中的热元件串联在电动机相电流电路中,而电动机在运行时是接成三角形的,则电动机运行时的相电流是线电流(即额定电流)的1/√3倍。所以,热继电器热元件的整定电流值应用口诀中"容量乘八除以七"计算。根据计算所得值,将热继电器的整定电流旋钮调整到相应的刻度-中线刻度左右。如果计算所得值不在热继电器热元件额定电流调节范围,即大于或小于调节机构之刻度标注高限或低限数值,则需更换适当的热继电器,或选择适当的热元件。
已知笼型电动机容量,求算控制其的断路器脱扣器整定电流
口诀:
断路器的脱扣器,整定电流容量倍;
瞬时一般是二十,较小电机二十四;
延时脱扣三倍半,热脱扣器整两倍。
说明:(1)自动断路器常用在对鼠笼型电动机供电的线路上作不经常操作的断路器。如果操作频繁,可加串一只接触器来操作。断路器利用其中的电磁脱扣器(瞬时)作短路保护,利用其中的热脱扣器(或延时脱扣器)作过载保护。断路器的脱扣器整定电流值计算是电工常遇到的问题,口诀给出了整定电流值和所控制的笼型电动机容量千瓦数之间的倍数关系。
(2)"延时脱扣三倍半,热脱扣器整两倍"说的是作为过载保护的自动断路器,其延时脱扣器的电流整定值可按所控制电动机额定电流的1.7倍选择,即3.5倍千瓦数选择。热脱扣器电流整定值,应等于或略大于电动机的额定电流,即按电动机容量千瓦数的2倍选择。
已知异步电动机容量,求算其空载电流
口诀:
电动机空载电流,容量八折左右求;
新大极数少六折,旧小极多千瓦数。
说明:
(1)异步电动机空载运行时,定了三相绕组中通过的电流,称为空载电流。绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场,称为空载激磁电流,是空载电流的无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时的各种功率损耗(如摩擦、通风和铁芯损耗等),这一部分是空载电流的有功分量,因占的比例很小,可忽略不计。因此,空载电流可以认为都是无功电流。从这一观点来看,它越小越好,这样电动机的功率因数提高了,对电网供电是有好处的。如果空载电流大,因定子绕组的导线载面积是一定的,允许通过的电流是一定的,则允许流过导线的有功电流就只能减小,电动机所能带动的负载就要减小,电动机出力降低,带过大的负载时,绕组就容易发热。但是,空载电流也不能过小,否则又要影响到电动机的其他性能。一般小型电动机的空载电流约为额定电流的30%~70%,大中型电动机的空载电流约为额定电流的20%~40%。具体到某台电动机的空载电流是多少,在电动机的铭牌或产品说明书上,一般不标注。可电工常需知道此数值是多少,以此数值来判断电动机修理的质量好坏,能否使用。
(2)口诀是现场快速求算电动机空载电流具体数值的口诀,它是众多的测试数据而得。它符合"电动机的空载电流一般是其额定电流的1/3"。同时它符合实践经验:"电动机的空载电流,不超过容量千瓦数便可使用"的原则(指检修后的旧式、小容量电动机)。口诀"容量八折左右求"是指一般电动机的空载电流值是电动机额定容量千瓦数的0.8倍左右。中型、4或6极电动机的空载电流,就是电动机容量千瓦数的0.8倍;新系列,大容量,极数偏小的2级电动机,其空载电流计算按"新大极数少六折";对旧的、老式系列、较小容量,极数偏大的8极以上电动机,其空载电流,按"是小极多千瓦数"计算,即空载电流值近似等于容量千瓦数,但一般是小于千瓦数。运用口诀计算电动机的空载电流,算值与电动机说明书标注的、实测值有一定的误差,但口诀算值完全能满足电工日常工作所需求。
****
已知电力变压器容量,求算其二次侧(0.4kV)出线自动断路器瞬时脱扣器整定电流值
口诀:
配变二次侧供电,最好配用断路器;
瞬时脱扣整定值,三倍容量千伏安。
说明:
(1)当断路器作为电力变压器二次侧供电线路开关时,断路器脱扣器瞬时动作整定值,一般按
*****
电工需熟知应用口诀
巧用低压验电笔
低压验电笔是电工常用的一种辅助安全用具。用于检查500V以下导体或各种用电设备的外壳是否带电。一支普通的低压验电笔,可随身携带,只要掌握验电笔的原理,结合熟知的电工原理,灵活运用技巧很多。
(1)判断交流电与直流电口诀
电笔判断交直流,交流明亮直流暗,
交流氖管通身亮,直流氖管亮一端。
说明:
首先告知读者一点,使用低压验电笔之前,必须在已确认的带电体上验测;在未确认验电笔正常之前,不得使用。判别交、直流电时,最好在"两电"之间作比较,这样就很明显。测交流电时氖管两端同时发亮,测直流电时氖管里只有一端极发亮。
(2)判断直流电正负极口诀:
电笔判断正负极,观察氖管要心细,
前端明亮是负极,后端明亮为正极。
说明:
氖管的前端指验电笔笔尖一端,氖管后端指手握的一端,前端明亮为负极,反之为正极。测试时要注意:电源电压为110V及以上;若人与大地绝缘,一只手摸电源任一极,另一只手持测民笔,电笔金属头触及被测电源另一极,氖管前端极发亮,所测触的电源是负极;若是氖管的后端极发亮,所测触的电源是正极,这是根据直流单向流动和电子由负极向正极流动的原理。
(3)判断直流电源有无接地,正负极接地的区别口诀
变电所直流系数,电笔触及不发亮;
若亮靠近笔尖端,正极有接地故障;
若亮靠近手指端,接地故障在负极。
说明:
发电厂和变电所的直流系数,是对地绝缘的,人站在地上,用验电笔去触及正极或负极,氖管是不应当发亮的,如果发亮,则说明直流系统有接地现象;如果发亮在靠近笔尖的一端,则是正极接地;如果发亮在靠近手指的一端,则是负极接地。
(4)判断同相与异相口诀
判断两线相同异,两手各持一支笔,
两脚与地相绝缘,两笔各触一要线,
用眼观看一支笔,不亮同相亮为异。
说明:
此项测试时,切记两脚与地必须绝缘。因为我国大部分是380/220V供电,且变压器普遍采用中性点直接接地,所以做测试时,人体与大地之间一定要绝缘,避免构成回路,以免误判断;测试时,两笔亮与不亮显示一样,故只看一支则可。
(5)判断380/220V三相三线制供电线路相线接地故障口诀
星形接法三相线,电笔触及两根亮,
剩余一根亮度弱,该相导线已接地;
若是几乎不见亮 ,金属接地的故障。
说明:
电力变压器的二次侧一般都接成Y形,在中性点不接地的三相三线制系统中,用验电笔触及三根相线时,有两根比通常稍亮,而另一根上的亮度要弱一些,则表示这根亮度弱的相线有接地现象,但还不太严重;如果两根很亮,而剩余一根几乎看不见亮,则是这根相线有金属接地故障。
现场急救触电才人工呼吸法
触电人脱离电源后,应立即进行生理状态的判定。只有经过正确的判定,才能确定抢救方法。
(1)判定有无意识。救护人轻拍或轻摇触电人的户膀(注意不要用力过猛或摇头部,以免加重可能存在的外伤),并在耳旁大声呼叫。如无反应,立即用手指掐压人中穴。当呼之不应,刺激也毫无反应时,可判定为意识已丧失。该判定过程应在5S内完成。
当触电人意识已丧失时,应立即呼救。将触电人仰卧在坚实的平面上,头部放平,颈部不能高于胸部,双臂平放在驱干两侧,解开紧身上衣,松开裤带,取出假牙,清除口腔中的异物。若触电人面部朝下,应将头、户、驱干作为一个整体同时翻转,不能扭曲,以免加重颈部可能存在的伤情。翻转方法是:救护人跪在触电人肩旁,先把触电人的两只手举过头,拉直两腿,把一条腿放在另一条腿上。然后一只手托住触电人的颈部,一只手扶住触电人的肩部,全身同时翻转。
(2)判定有无呼吸。在保持气道开放的情况下,判定有无呼吸的方法有:用眼睛观察触电人的胸腹部有无起伏;用耳朵贴近触电人的口、鼻,聆听有无呼吸的声音;用脸或手贴近触电人的口、鼻,测试有无气体排出;用一张薄纸片放在触电人的口、鼻上,观察纸片是否动。若胸腹部无起伏、无呼气出,无气体排出,纸片不动,则可判定触电人已停止呼吸。该判定在3~5S内完成。
3.绝缘导线载流量估算
铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系
导线截面
(mm 2 )
载流量是截面的倍数
载流量(A)
导线截面
(mm 2 )
载流量是截面的倍数
载流量(A)
1
9
9
1.5
9
13.5
2.5
9
22.5
4
8
32
6
7
42
10
6
60
16
5
90
25
4
100
35
3.5
123
50
3
150
70
210
95
2.5
238
120
300
150
2
300
185
370
估算口诀:
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,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是"截面乘上一定的倍数"来表示,通过心算而得。由表5 3可以看出:倍数随截面的增大而减小。
"二点五下乘以九,往上减一顺号走"说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
"三十五乘三点五,双双成组减点五",说的是35mm"的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm"导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。
"条件有变加折算,高温九折铜升级"。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算。
4.铜丝熔断电流的估算公式
笔者觉得铜丝不同于铅锡熔丝,钢丝的微小直径变化对熔断电流的影响较大,所以在选用时应该严格计算。这里提供一更为精确且简单易记的公式,供大家参考:
式中:Id--铜丝熔断电流,A
d--铜丝直径,mm
如:d=O.234mm,则可算得Id=9.06A,手册值为9.4A,误差为-3.62%(原文为-7.65%);当d=0.345mm时,Id=16.21A,手册值16A,误差为1.31%(原文为5.625%)。
实用电工速算口诀——电缆截面估算方法
2009/09/12 22:59
先估算负荷电流
1.用途
这是根据用电设备的功率(千瓦或千伏安)算出电流(安)的口诀。
电流的大小直接与功率有关,也与电压、相别、力率(又称功率因数)等有关。一般有公式可供计算。由于工厂常用的都是380/220伏三相四线系统,因此,可以根据功率的大小直接算出电流。
2.口诀
低压380/220伏系统每千瓦的电流,安。
千瓦、电流,如何计算?
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
3. 说明
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(力率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。
【例1】 5.5千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11安。
【例2】 40千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为80安。
电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相380伏的电热设备,每千瓦的电流为1.5安。即将“千瓦数加一半”(乘1.5)就是电流,安。
【例1】 3千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为4.5安。
【例2】 15千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23安。
这句口诀不专指电热,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。即时说,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。
【例1】 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2】 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3】 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4】 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。
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。这种设备的力率大多为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。
【例1】 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2】 1000瓦投光灯按“单相千瓦、4.5安”算得电流为4.5安。
对于电压更低的单相,口诀中没有提到。可以取220伏为标准,看电压降低多少,电流就反过来增大多少。比如36伏电压,以220伏为标准来说,它降低到1/6,电流就应增大到6倍,即每千瓦的电流为6*4.5=27安。比如36伏、60瓦的行灯每只电流为0.06*27=1.6安,5只便共有8安。
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1】 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2】 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3】 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
20*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
三、根据电流算电缆截面
(导体的)(连续)截流量 (continuous) current-carrying capacity (of a conductor)是指:在规定条件下,导体能够连续承载而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。
一、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。 如:2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm2=20A 4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm2=32A
二、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值5~8A/mm2,计算出所选取铜导线截面积S的上下范围: S==0.125 I ~0.2 I(mm2); S-----铜导线截面积(mm2);I-----负载电流(A)
三、功率计算一般负载(也可以成为用电器,如点灯、冰箱等等)分为两种,一种式电阻性负载,一种是电感性负载。对于电阻性负载的计算公式:P=UI 对于日光灯负载的计算公式:P=UIcosф,其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。不同电感性负载功率因数不同,统一计算家庭用电器时可以将功率因数cosф取0.8。也就是说如果一个家庭所有用电器加上总功率为6000瓦,则最大电流是 I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A) 但是,一般情况下,家里的电器不可能同时使用,所以加上一个公用系数,公用系数一般0.5。所以,上面的计算应该改写成 I=P*公用系数/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(A) 也就是说,这个家庭总的电流值为17A。则总闸空气开关不能使用16A,应该用大于17A的。
估算口诀:
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,高温九折铜升级。
穿管根数二三四,八七六折满载流。
说明:
本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九,往上减一顺号走”说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五,双双成组减点五”,说的是35mm”的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm”导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。条件有变加折算,高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算
导体载流量的计算口诀
用途:各种导线的载流量(安全电流)通常可以从手册中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出,不必查表。导线的载流量与导线的载面有关,也与导线的材料(铝或铜),型号(绝缘线或裸线等),敷设方法(明敷或穿管等)以及环境温度(25度左右或更大)等有关,影响的因素较多,计算也较复杂。
10 下五,1 0 0 上二。
2 5 ,3 5 ,四三界。
7 0 ,95 ,两倍半。
穿管温度,八九折。
裸线加一半。
铜线升级算。
说明:口诀是以铝芯绝缘线,明敷在环境温度25 度的条件为准。若条件不同, 口诀另有说明。绝缘线包括各种型号的橡皮绝缘线或塑料绝缘线。口诀对各种截面的载流量(电流,安)不是直接指出,而是“用截面乘上一定的倍数”,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 7O 95 l20 150 185......
生产厂制造铝芯绝缘线的截面积通常从而2.5开始,铜芯绝缘线则从1 开始;裸铝线从16 开始;裸铜线从10 开始。
1、这口诀指出:铝芯绝缘线载流量,安,可以按截面数的多少倍来计算。口诀中阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字表示倍数。把口诀的截面与倍数关系排列起来便如下:
..10 16-25 35-50 70-95 120....
五倍 四倍 三倍 两倍半 二倍
现在再和口诀对照就更清楚了.原来“10 下五”是指截面从10 以下,载流量都是截面数的五倍。“100 上二”(读百上二),是指截面100以上,载流量都是截面数的二倍。截面25与35 是四倍和三倍的分界处.这就是“口诀25、35 四三界”。而截面70、95 则为2.5 倍。从上面的排列,可以看出:除10 以下及100 以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一倍数。
下面以明敷铝芯绝缘线,环境温度为25 度,举例说明:
【例1】 6 平方毫米的,按10 下五,算得载流量为30 安。
【例2】150 平方毫米的,按100 上二,算得载流量为300 安。
【例3】70 平方毫米的,按70、95 两2 倍半,算得载流量为175安。
从上面的排列还可以看出,倍数随截面的增大而减小。在倍数转变的交界处,误差稍大些。比如截面25 与35 是四倍与三倍的分界处,25属四倍的范围,但靠近向三倍变化的一侧,它按口诀是四倍,即100 安。但实际不到四倍(按手册为97 安)。而35 则相反,按口诀是三倍,即105 安,实际是117 安。不过这对使用的影响并不大。当然,若能胸中有数,在选择导线截面时,25 的不让它满到100 安,35 的则可以略为超过105 安便更准确了。同样,2.5平方毫米的导线位置在五倍的最始(左)端,实际便不止五倍〈最大可达20安以上〉,不过为了减少导线内的电能损耗,通常都不用到这么大,手册中一般也只标12 安。
2、 从这以下,口诀便是对条件改变的处理。本句:穿管温度八九折,是指若是穿管敷设(包括槽板等敷设,即导线加有保护套层,不明露的)按①计算后,再打八折(乘0.8)若环境温度超过25 度,应按①计算后,再打九折。(乘0.9)。
关于环境温度,按规定是指夏天最热月的平均最高温度。实际上,温度是变动的,一般情况下,它影响导体载流并不很大。因此,只对某些高温车间或较热地区超过25 度较多时,才考虑打折扣。
还有一种情况是两种条件都改变(穿管又温度较高)。则按①计算后打八折,再打九折。或者简单地一次打七折计算(即0.8 × 0.9=0.72,约0.7)。这也可以说是穿管温度,八九折的意思。
例如:(铝芯绝缘线)10 平方毫米的,穿管(八折)40 安(10 × 5× 0.8 = 40)
穿管又高温(七折)35 安(1O × 5 × 0.7=35)
95平方毫米的,穿管(八折)190安(95×2.5×0.8=190)
高温(九折),214 安(95 × 2.5 × 0.9=213.8)
穿管又高温(七折)。166 安(95 × 2.5 × 0.7 = 166.3)
3、对于裸铝线的载流量,口诀指出,裸线加一半,即按①中计算后再加一半(乘l.5)。这是指同样截面的铝芯绝缘线与铝裸线比较,载流量可加大一半。
【例1】 16 平方毫米的裸铝线,96 安(16 × 4 × 1.5 = 96) 。高温,86 安(16 × 4 × 1.5 × 0.9=86.4)
【例2】 35 平方毫米裸铝线,150 安(35 × 3 × 1.5=157.5)
【例3】120 平方毫米裸铝线,360安(120 × 2 × 1.5 =360)
4、对于铜导线的载流量,口诀指出,铜线升级算。即将铜导线的截面按截面排列顺序提升一级,再按相应的铝线条件计算。
【例一】 35 平方的裸铜线25 度,升级为50 平方毫米,再按50 平方毫米裸铝线,25 度计算为225 安(50 × 3 × 1.5)
【例二】 16 平方毫米铜绝缘线25 度,按25 平方毫米铝绝缘的相同条件,计算为100 安(25 × 4)
【例三】 95 平方毫米铜绝缘线25 度,穿管,按120 平方毫米铝绝缘线的相同条件,计算为192 安(120 × 2 × 0.8)。