铜芯线的安全载流量计算⽅法
220伏的电压下1000⽡电流约等于3.966安380伏的电压下1000⽡电流约等于1.998安2.5平⽅毫⽶铜芯线的安全载流量是28A
⼝诀1:按功率计算⼯作电流:电⼒加倍,电热加半(如5.5KW电动机的额定⼯作电流按“电⼒加倍”算得为11A)⼝诀2:按导线截⾯算额定载流量:
各种导线的安全载流量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得出。⼝诀如下:10下五,100上⼆;25、35四、三界;70、95两倍半;穿管、温度⼋、九折;裸线加⼀半;铜线升级算。
10下五是指10个平⽅以下的线安全载流量为线径的五倍,如6平⽅毫⽶的铝芯线,他的安全载流量为30A100上⼆是指100平⽅以上的线安全载流量为线径的⼆倍,如150平⽅的铝芯绝缘线安全载流量为300A
25、35四三界是指10平⽅⾄25平⽅的铝芯绝缘线载流量为线径的四倍,35平⽅⾄70平⽅内的线(不含70)为三倍。70、95两倍半是指70平⽅与95平⽅的铝芯绝缘线安全载流量为线径的两倍半。
“穿管、温度,⼋九折”是指若是穿管敷设(包括槽板等,即线加有保护套层),不明露的,按上⾯⽅法计算后再打⼋折(乘0.8)。若坏境温度超过25度的,按上⾯线径⽅法计算后再打九折。对于穿管温度两条件同时时,安全载流量为上⾯线径算得结果打七折算
裸线加⼀半是指相同截⾯的裸铝线是绝缘铝芯线安全载流量的1.5倍。
铜线升级算即将铜导线的截⾯按铝芯线截⾯排列顺序提升⼀级,再按相应的铝芯线条件计算,如:35平⽅裸铜线,升⼀级按50平⽅铝芯线公式算得50*3*1.5=225安,即225安为35平⽅裸铜线的安全载流量。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。③3.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。③3.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)来解决根据电流来选截⾯1.⽤途
各种导线的截流量(安全⽤电)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。导线的截流量与导线的截⾯有关,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℃左右或更⼤)等有关,影响的因素较多,计算也较复杂。2.⼝诀
铝⼼绝缘线截流量与截⾯的倍数关系: S(截⾯)=0.785*D(直径)的平⽅10下5,100上⼆,25、35,四三界,70、95,两倍半。①穿管、温度,⼋九折。②裸线加⼀半。③铜线升级算。④3.说明
⼝诀是以铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃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。
⼝诀对各种截⾯的截流量(电流,安)不是直接指出,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 .......
⽣产⼚制造铝芯绝缘线的截⾯通常从2.5开始,铜芯绝缘线则从1开始;裸铝线从16开始,裸铜线则从10开始。
①这⼝诀指出:铝芯绝缘线截流量,安,可以按“截⾯数的多少倍”来计算。⼝诀中阿拉伯数字表⽰导线截⾯(平⽅毫⽶),汉字数字表⽰倍数。把⼝诀的“截⾯与倍数关系”排列起来便如下:
...10*5 16、25*4 35 、45*3 70 、95*2.5 120*2......
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,截流量都是截⾯数的五倍。“100上⼆”是指截⾯100以上,截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则为⼆点五倍。从上⾯的排列可以看出:除10以下及100以上之处,中间的导线截⾯是每每两种规格属同⼀种倍数。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“10下五”算得截流量为30安。【例2】150平⽅毫⽶的,按“100上⼆”算得截流量为300安。【例3】70平⽅毫⽶的,按“70、95两倍半”算得截流量为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,实际则是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。本名“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℃,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,它影响导体截流并不很⼤。因此,只对某些⾼温车间或较热地区超过25℃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,约为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)⾼温(九折)45安(10*5*0.9=45)穿管⼜⾼温(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 对于裸铝线的截流量,⼝诀指出“裸线加⼀半”,即按①计算后再⼀半(乘1.5)。这是指同样截⾯的铝芯绝缘芯与裸铝线⽐较,截流量可加⼀半。
【例1】 16平⽅毫⽶裸铝线, 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, 158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对于铜导线的截流量,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1】 35平⽅毫⽶裸铜线25℃。升级为50平⽅毫⽶,再按50平⽅毫⽶裸铝线,25℃计算为225安(50*3*1.5)。【例2】 16平⽅毫⽶铜绝缘线25℃。按25平⽅毫⽶铝绝缘线的相同条件,计算为100安(25*4)。
【例3】 95平⽅毫⽶铜绝缘线25℃ ,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)。
附带说⼀下:对于电缆,⼝诀中没有介绍。⼀般直接埋地的⾼压电缆,⼤体上可采⽤①中的有关倍数直接计算,⽐如35平⽅毫⽶⾼压铠装铝芯电缆埋地敷设的截流量约为105安(35*3)。95平⽅毫⽶的约为238安(95*2.5)。下⾯这个估算⼝诀和上⾯的有异曲同⼯之处: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。
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估算截⾯的还补充⼀个和供电半径的计算,这个也是选截⾯的⽅法.
供电半径计算低压导线截⾯的选择,有关的⽂件只规定了最⼩截⾯,有的以变压器容量为依据,有的选择⼏种导线列表说明,在供电半径上则规定不超过0.5km。本⽂介绍⼀种简单公式作为导线选择和供电半径确定的依据,供电参考。1低压导线截⾯的选择
1.1选择低压导线可⽤下式简单计算:S=PL/CΔU%(1)
式中P——有功功率,kW;L——输送距离,m;C——电压损失系数。
系数C可选择:三相四线制供电且各相负荷均匀时,铜导线为85,铝导线为50;单相220V 供电时,铜导线为14,铝导线为8.3。
(1)确定ΔU%的建议。根据《供电营业规则》(以下简称《规则》)中关于电压质量标准的要求来求取。即:10kV及以下三相供电的⽤户受电端供电电压允许偏差为额定电压的±7%;对于380V则为407~354V;220V单相供电,为额定电压的+5%,-10%,即231~198V。就是说只要末端电压不低于354V和198V就符合《规则》要求,⽽有的介绍ΔU%采⽤7%,笔者建议应予以纠正。
因此,在计算导线截⾯时,不应采⽤7%的电压损失系数,⽽应通过计算保证电压偏差不低于-7%(380V线路)和-10%(220V线路),从⽽就可满⾜⽤户要求。
(2)确定ΔU%的计算公式。根据电压偏差计算公式,Δδ%=(U2-Un)/Un×100,可改写为:Δδ=(U1-ΔU-Un)/Un,整理后得:
ΔU=U1-Un-Δδ.Un(2)
对于三相四线制⽤(2)式:ΔU=400-380-(-0.07×380)=46.6V,所以ΔU%=ΔU/U1×100=46.6/400×100=11.65;对于单相220V,ΔU=230-220-(-0.1×220)=32V,所以ΔU%=ΔU/U1×100=32/230×100=13.91。1.2低压导线截⾯计算公式1.2.1三相四线制:导线为铜线时,Sst=PL/85×11.65=1.01PL×10-3mm2(3)导线为铝线时,
Ssl=PL/50×11.65=1.72PL×10-3mm2(4)1.2.2对于单相220V:导线为铜线时,Sdt=PL/14×13.91=5.14PL×10-3mm2(5)导线为铝线时,
Sdl=PL/8.3×13.91=8.66PL×10-3mm2(6)
式中下⾓标s、d、t、l分别表⽰三相、单相、铜、铝。所以只要知道了⽤电负荷kW和供电距离m,就可以⽅便地运⽤(3)~(6)式求出导线截⾯了。如果L⽤km,则去掉10-3。1.5需说明的⼏点
1.5.1⽤公式计算出的截⾯是保证电压偏差要求的最⼩截⾯,实际选⽤⼀般是就近偏⼤⼀级。再者负荷是按集中考虑的,如果负荷分散,所求截⾯就留有了⼀定裕度。
1.5.2考虑到机械强度的要求,选出的导线应有最⼩截⾯的限制,⼀般情况主⼲线铝芯不⼩于35mm2,铜芯不⼩于25mm2;⽀线铝芯不⼩于25mm2,铜芯不⼩于16mm2。
1.5.3计算出的导线截⾯,还应⽤最⼤允许载流量来校核。如果负荷电流超过了允许载流量,则应增⼤截⾯。为简单记忆,也可按铜线不⼤于7A/mm2,铝线不⼤于5A/mm2的电流密度来校核。2合理供电半径的确定
上⾯(3)~(6)式主要是满⾜末端电压偏差的要求,兼或考虑了经济性,下⾯则按电压偏差和经济性综合考虑截⾯选择和供电半径的确定。
当已知三相有功负荷时,则负荷电流If=P/。如⽤经济电流密度j选择导线,则S=If/。根据《规则》规定,农⽹三相供电的功率因数取0.85,所以S=P/×0.38×0.85j=P/0.5594j=1.79P/jmm2(7)三相供电时,铜线和铝线的最⼤合理供电半径计算公式:Lst=1.79×85×11.65/j=1773/jm(8)Lsl=1.79×50×11.65/j=1042/jm(9)
若为单相供电在已知P时,则S=If/j=P/Un/j=4.55P/j(按阻性负荷计)。按上法,令4.55P/j=PL/CΔU%,从⽽求得:L=4.55CΔU%/jm(10)
将前⾯求得的ΔU%代⼊(10),同样可求出单相供电时,铜线和铝线最⼤合理供电半径计算公式如下。Ldt=4.55×14×13.91/j=885/jm(11)Ldl=4.55×8.3×13.91/j=525/jm(12)
选定经济截⾯后,其最⼤合理供电半径,三相都⼤于0.5km,单相基本为三四百⽶,因此单纯规定不⼤于0.5km,对于三相来说是“精⼒过剩”,对单相来说则“⼒不从⼼”有关电缆线径、截⾯积、重量估算公式⼀、估算铜、铁、铝线的重量(kg/km)重量=截⾯积×⽐重 S=截⾯积(mm2)
1. 铜线 W=9S W=重量(kg)2. 铝线 W=3S d=线径(mm)3. 铁丝 W=8S
实际铜的⽐重8.9g/cm3、铝的⽐重2.7g/cm3、铁的⽐重7.8g/cm3⼆、按线径估算重量(kg/km)1. 铜线W=6.98d2≈7d22. 铝线W=2.12d2≈2d23. 铁丝W=6.12d2≈6d2三、估算线径和截⾯积S=0.785d2怎样选取导体截⾯
⾸先计算负荷距(架空线)负荷距=功率×长度
=PL P=功率(kw) L=长度(km)
例:xx车间与配电房变压器相距200m,动⼒负荷200kw,问需要铜芯线多⼤平⽅?如改成铝芯线,需要多⼤平⽅?先计算负荷距=200×0.2=40kw/km因为
根据“铜线:每千⽡公⾥⽤2.5mm2,铝线:每千⽡公⾥⽤4mm2”铜线40×2.5=100mm2 实际选⽤120mm2。铝线40×4=160mm2 实际选⽤185mm2。铝线计算截⾯公式实际选⽤185mm2
Δu是电压损失百分数(允许电压损失是额定电压的4%)⼀般是5%
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