电气知识总结.docx
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电气知识总结.docx
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电气知识总结
系统图
什么是配电系统图?
配电系统图能表示出整体电力系统的配电关系或配电方案,并能从图中看到该项工程配电的规模和各级控制关系,以及控制设备、导线规格和各路负荷用电容量等
Pe设备容量安装功率(设备安装功率是指设备在统一的标准工作制下的功率)Pj计算容量Ij计算电流,
Kx需要系数,Kx,需用系数,指安装的所有用电设备需要运行的“概率”,一般情况下,多台用电设备是不同时都要使用的(有时还考虑同时系数),Kx值的选择是作为“经验系数”来确定的。
假如:
一个房间只有1盏灯,那么,Kx=1;如果有不同种类的100盏灯,正常使用不会出现100盏同时使用的情况,Kx<1,具体可查阅设计手册。
动力配电情况就更复杂,334KW是个不小的容量了,Kx=0.9,说明设计者考虑需要运行的用电设备还是比较多的。
参考:
民用建筑,住宅配电Kx取值通常在0.45~0.75之间。
cosφ功率因数功率因数是衡量电器设备效率高低的一个系数,它是有功功率与视在功率的比值。
有功功率:
在交流电路中,电源在一个周期内发出瞬时功率的平均值(或负载电阻所消耗的功率),字母P表示,单位为千瓦(kW)
无功功率:
在具有电感(或电容)的电路里,电感(或电容)在半周期的时间里把电源的能量变成磁场(或电场)的能量贮存起来,在另外半周期的时间里又把贮存的磁场(或电场)能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换,并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率,以字母Q表示,单位干乏(kvar)。
视在功率:
在具有电阻和电抗的电路内,电压与电流的乘积叫视在功率,以字母S或符号
Ps表示,单位为千伏安(kVA)。
Ps2=P2+Q2cosφ=P/Ps
功率因数的大小与电路的负荷性质有关,功率因数低,说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大。
如具有电感的电器设备——日光灯、电动机等,它们的功率因数都小于1。
如何提高功率因数?
常用的方法是在电感性电器两端并联静电电容器(可于设置在用户或变电所中),这样将电感性电器所需的无功功率,大部分转交由电容器供给。
Pj=Kx*Pe.Ij=Pj/(1.732*Ue*cosφ)(根据P=U*I*1.732*K/COSφ)
如为三相Ij=Pj/(1.732*0.38*cosφ)(电压为380V)
如为单相Ij=Pj/(0.22*cosφ)(电压为220V)
电气图
什么是电气系统图?
电气系统图是表示建筑物内外配电线路控制关系的线路图。
根据负载性质不同分为照明系统图、动力系统图和电话系统图等。
电气设计的配管图仅是示意图,一般是不标明具体走向的,仅说明是明管还是暗管。
例如墙上的插座配管,可从住户配电箱配出后,沿墙到地板下,再从墙内到插座;也可从住户配电箱配出后.沿墙到插座。
暗管敷设时,宜沿最近的路线敷设,并应尽量减少弯曲。
照度值及照明功率密度参照《建筑照明设计标准》GB50034-2004
房间或场所
现行值(照明功率密度)
目标值(照明功率密度)
起居室/卧室/餐厅/厨房/卫生间
7
6
普通办公室
11
9
高档办公室
18
15
会议室
11
9
营业厅
13
11
文件整理、复印、发行室
11
9
档案室
8
7
一般商店营业厅
12
10
高档商店营业厅
19
16
一般超市营业厅
13
11
高档超市营业厅
20
17
客房
15
13
中餐厅
13
11
多功能厅
18
15
客房层走廓
5
4
门厅
15
13
治疗室/诊室
11
9
化验室
18
15
手术室
30
25
候诊室
8
7
病房
6
5
护士站
11
9
药房
20
17
重症监护室
11
9
教室/阅览室
11
9
实验室
11
9
美术教室
18
15
多媒体教室
11
9
一般试验室
11
9
精细试验室
18
15
一般检验室
11
9
精细检验室
18
15
计量室/测量室
18
15
变配电站(配电装置室)
8
7
变配电站(变压器室)
5
4
电源设备室/发电机室
8
7
一般控制室
11
9
主控制室
18
15
电话站/网络中心/计算机站
18
15
(电力站)泵房/风机房/空调机房
5
4
(电力站)冷冻站/压缩空气站
8
7
(电力站)锅炉站/煤气站的操作室
6
5
(仓库)大件库
3
3
(仓库)一般件库
5
4
(仓库)精细件库
8
7
抛光(一般装饰性)
13
12
抛光(精细)
20
18
酸洗/腐蚀/清洗
15
14
复合材料加工/铺叠/装饰
19
17
机电修理(一般)
8
7
机电修理(精密)
12
11
电子元器件
20
18
电子零部件
20
18
电子材料
12
10
酸、碱、药液及粉配制
14
12
对消防用设备需采用专用供电回路照明与插座分开,大容量电气(如空调和餐厅插座)采用独立回路
以下说法作参考:
小套(使用面积不得低于38M2)用电负荷设计功率为4KW;中套(使用面积不得低于49M2)用电负荷设计功率为4。
6KW;大套(使用面积不得低于59M2)用电负荷设计功率为6—8KW。
高标准中套按6kW设计,高标准的商品房和130m2以上的住宅按8kW设计,电度表全部采用10(40)A单相电度表。
电气插座宜选用防护型,其配置不应少于以下规定:
(1)单人卧室设单相两极和单相三极组合插座二只,单相三极空调插座一只;
(2)起居室、双人卧室和主卧室设单相两极和单相三极组合插座三只,单相三极空调插座一只;
(3)厨房设单相两极和单相三极组合插座及单相三极带开关插座各一只,并在排油烟器高度附近处设单相三极插座一只;
(4)卫生间设单相两极和单相三极组合插座一只,有洗衣机的卫生间,应增加单相三极带开关插座一只,卫生间插座应采用防溅式。
断路器
断路器的原理及构成
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
当短路时,大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。
当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。
现在有电子型的,使用互感器采集各相电流大小,与设定值比较,当电流异常时微处理器发出信号,使电子脱扣器带动操作机构动作。
断路器脱扣曲线的含义如下:
A型脱扣曲线:
2倍额定电流,很少用,适用于保护半导体电子线路,带小功率电源变压器的测量线路,或线路长且短路电流小的系统;
B型脱扣曲线:
2~3倍额定电流,一般用于变压器侧的二次回路保护,适用于住户配电系统,家用电器的保护和人身安全保护;
C型脱扣曲线:
5~10倍额定电流,该特性是最常用的,一般用于建筑照明用电等等。
适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路;
D型脱扣曲线:
10~20倍额定电流,一般用于动力配电,适用于保护具有很高冲击电流的设备,如变压器电磁阀等;
K型脱扣曲线:
具备1.2倍热脱扣动作电流和8~14倍磁脱扣动作范围,适用于保护电动机线路设备,有较高的抗冲击电流能力。
它主要是用于额定电流40A以下的电动机系统。
注:
所谓的多少倍电流,就是抗冲击电流,给一定的时间开关不跳闸.特性就是如何避开冲击电流。
断路器极数的含义
1P+N断路器对应的型号是不是DPN断路器?
1P+N的N是什么含义?
还有型号里的1P、2P什么意思,有什么区别?
例如:
1P,40A和2P,40A的区别在什么地方?
1.1P就是火线进断路器,站一个位置,DPN就是火线和零线进断路器,也是占一个位置,
1P为单极断路器,具备基本的热磁脱扣功能,通常用于单相两线制回路,只控制火线(相线);一进一出。
当一线路断路时,1P规格的则会同时切断整个家庭的用电。
1P+N为单极+N断路器,在控制火线的基础上增加了零线的控制(N线),但是只对火线具有热磁脱扣功能,零线(N线)仅随火线同时切断(只能控制火线,零线不断开始终连接,要是零线火线接反的话较危险)。
当一线路短路时,它会及时切断此用电线路,且不会影响其他线路的正常。
DPN系列只有1P+N,没有其他极数之分
2.2P就是火线和零线同时进断路器,占两个位置。
由于家里用电很不平衡,零线容易带电,所以作为总开关最好选2P,作为分路开关最好选DPN。
DPN的断路器最大做到32A,作为分路开关已经足够使用,没有必要用2P的。
2P为单相2极断路器,同时控制电源中的火线和零线,与1P+N断路器不同的是火线和零线都具有热磁脱扣功能;两进两出
3.3P表示“三极”,并非“三路”,常用来接通、断开三相电路三根火线,两相不控制;
4.4P三相电路也会用到,同时控制3根相线和1根零线。
注:
3极的微断漏电开关不可以用于三相四线制的场合
四极断路器分为A、B、C、D四种:
A:
N极不安装过电流脱扣器,且N极始终接通,不与其它三极一起合分。
B:
N极不安装过电流脱扣器,且N极与其他三极一起合分。
C:
N极安装过电流脱扣器,且N极与其他三极一起合分。
D:
N极安装过电流脱扣器,且N极始终接通,不与其它三极一起合分。
这里有两个问题要注意:
1 在用四极的场合,一定要注明是选用产品中哪一种,因为同为四极,但在N线上有无安装过电流脱扣器,其作用和目的是不同的。
N线上安装过电流脱扣器,它可以用在三相四线配电的单相负荷为主的线路中,或使用在产生大量谐波的非线性负荷如气体放电灯,可控硅调光、调速 线路中,或其它有一些有特殊要求的场合。
一般设备回路可选用N线不装过电流脱扣器的断路器。
2 实际上,A、D两种虽然称为四极断路器,但它的N极始终接通,并不随其它三极一起合分,因此,此类MCCB俗称“假四极”即为3P+N,与三极MCCB无本质的区别,它比三极唯一有用的是在成套柜中,线路的进出可能方便一些。
因此,这类断路器只能适合应用在三相负荷但又有少量的单相负荷场合(如有控制电源采用220V的成套系统)。
如果选择错了,不但起不到保护作用,反而要出大问题,这个是目前设计和使用中最紊乱的一个问题,应引起大家重视
塑壳式断路器的主要特性
(1)额定极限短路分断能力Icu
断路器的分断能力指标有两种:
额定极限短路分断能力Icu和额定运行短路分断能力Ics。
Ics作为一个特性参数,并非只简单考虑断路器的分断能力,而是作为一种分断指标,即分断几次短路故障后,还能保证其正常工作。
对塑壳式断路器而言,应有足够的Icu,能够分断短路电流使开关跳闸。
按规定塑壳式断路器的Ics只要大于25%Icu就算合格。
而目前市场上断路器的Ics大多数在(50%—75%)Icu之间,所以对供电要求不高的配电系统,只须考虑Icu。
(2)限流分断能力
限流分断能力是指断路器短路跳闸时限制故障电流的能力。
断路器发生短路时、触头快速打开产生电弧,相当于在线路中串入1个迅速增加的电弧电阻,从而限制了故障电流的增加。
断路器断开时间越少,Ics就越接近Icu,限流效果就越好,也可大大降低短路电流引起的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响,延长断路器的使用寿命。
(3)短路保护
短路保护就是短路瞬时跳闸。
要注意在负荷变化后及时调整保护的整定值,防止整定值过小频繁跳闸影响供电质量,或整定值过大使线路和设备得不到有效保护。
(4)过载延时保护
过载延时保护是指负荷电流超过设备的限定范围有烧毁设备的危险,保护装置能在一定时间内切断电源。
过载有个热量积累的过程,保护动作不需要过于迅速。
对于短时过电流,保护不应该动作。
(5)隔离功能
隔离功能就是要求断路器断开后的泄漏电流不致对人身和设备产生危害。
多次短路跳闸后开关性能下降,泄漏电流会增大。
对人体而言30mA以下为安全漏电电流,而在恶劣的环境中,超过300mA的泄漏电流持续2小时以上,就可能使绝缘损坏发生相地短路进而引发火灾。
(6)漏电保护
漏电器有热磁式和电子式2种,相比而言电子式漏电器具有体积小、精度高、灵敏度高的优点,但其抗干扰能力较差。
目前电子式漏电保护器占据主流,当漏电电流达到整定值时,执行电路接收零序电流互感器二次侧的感应电压信号,驱动转换触点输出漏电保护信号,使脱扣器动作切断电源。
一般终端开关的整定漏电脱扣电流为30mA、上一级支路开关的整定值为300mA。
起火危险性大的电弧性短路难以被短路保护有效切断,而漏电器可以可靠的断开接地故障,防止人身触电和相地短路故障的发生。
低压断路器的选择
(1)首先根据具体使用条件选择类别,再按电路的额定电流及对保护的要求来确定具体参数。
当额定电流在630A以下,短路电流不大大,首选塑壳式断路器。
额定电流比较大,可以选用框架式断路器(ACB),当然也可以用那些性能好的塑壳式断路器代替。
对短路电流特别大的支路要注意断路器的限流能力能否满足要求。
有漏电保护要求时,断路器须有此功能。
(2)断路器的类型、参数确定后,性价比就成了我们在众多产品中进行取舍的关键因素。
在能满足基本使用要求的条件下,断路器要安全可靠,最好具有一定的扩展性,比如能通过调整来适应未来负荷在一定范围内的变化、加装模块单元实现功能扩充等。
断路器选择依据
①低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流;
②低压断路器的极限通断能力应大于或等于电路的最大短路电流;
③欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压;
④过电流脱扣器的额定电流应大于或等于线路的最大负载电流。
(5)线路应保护的漏电电流应小于或等于断路器的规定漏电保护电流;
(6)有较短的分断反应时间,能够起到保护线路和设备的作用。
短路电流的计算
在三相供电系统中,可能发生的主要短路类型有三相短路、二相短路、两相接地短路和单相接地短路,三相短路属对称短路,其余三种为不对称短路。
在四种短路故障中,出现单相短路故障的机率最大,三相短路故障的机率最小。
I=U/r,I=短路电流A,U=短路电压V,r=电源内阻(线路电阻)Ω
对于三相金属性短路短路电流较好计算I=U/Z对该系统来说整个电网可看作无穷大系统即电压U的标幺值可看作1阻抗Z的标幺值则是短路点至系统的阻抗的标幺值
断路器选择原则
一般配电箱里总开选三相四线带漏电的断路器(此断路器的保护有:
漏电保护,断相保护,短路保护,过载保护,如果加了欠压脱扣器还可以欠压保护,如果加个报警辅助触头还可以报警,是要看你怎么用了)
用或(300~500mA漏电)
根据《漏电保护器安装和运行》(GB13955-1992)规定:
三相四线式390V电源供电的电气设备,或单相设备与三相设备共用的电路,应选用三极四线式(3P+N型漏电开关)、四极四线式漏电保护器(4P漏电开关)。
所以说总进线断路器应选用四极漏电断路器。
漏电断路器的I∆n应计算确定,但根据《低压配电设计规范》(GB50054-1995)规定其额定动作漏电电流不应超过0.5A。
单照明回路用单极开关,
插座回路用单极带漏电开关(除空调电源插座外,其他电源插座回路应设置漏电保护装置".其漏电动作电流为30mA,动作时间为0.1s,因为当人体接触50Hz的交流电、触电电流在30mA及以下时,可以承受几分钟的时间,这就界定了人体触电安全电流。
)
电线电缆
常见电线电缆
BV是指--聚氯乙烯绝缘铜心线(电线一般是单层绝缘,单芯,100米一卷,无线盘)bv就是普通的塑料电线,单股,没有vv的那些特性、走空不能走水、地下
VV(VLV)聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(电缆一般有2层以上的绝缘,多数是多芯结构,绕在电缆盘上,长度一般大于100米)聚氯乙烯绝缘(第一个V),聚氯乙烯护套(第二个V)vv就是橡胶电缆,多股的,防水阻燃耐腐蚀,可用于水下、地下等需要防护等级高的地方
VV电缆导体运行最高额定温度为摄氏70度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏160度。
VY(VLY)聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆
YJV(YJLV)交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆
YJV电缆导体运行最高额定温度为摄氏90度,短路时(持续时间小于5秒)最高温度不超过摄氏250度。
YJY(YJLY)交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆
YJV适用于大部分场所,而VV只适用于一般无特殊要求的场所,YJV在低温和高温环境中都可以使用,而VV只适用于一般温度环境;YJV燃烧时无毒,而VV则烟气大,且有毒.YJV价格相对高
YJV22表示:
交连聚氯乙烯绝缘(YJ),聚氯乙烯护套(V),钢带凯装(22)
BVR--聚氯乙烯绝缘铜心软线,
BX--橡皮绝缘铜心线,
RHF--氯丁橡套铜心软线。
BV、BVR:
聚氯乙烯绝缘电缆
BVVB:
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套扁形(B)电线
AVR:
铜芯聚氯乙烯绝缘安装(A)用软(R)电线
RV:
软铜导体无护套电缆
AVRB:
铜芯聚氯乙烯绝缘扁形安装用软电线
RVB:
软铜导体扁形无护套电缆
RVS:
铜芯聚氯乙烯绝缘绞型(S)连接用软电线
RVV:
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电线(前一个V表示聚氯乙烯绝缘,后一个V表示聚氯乙烯护套)
AVVR:
铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套安装用软电缆
电线型号中:
字母B表示布电线(绝缘电线),字母V表示塑料中的聚氯乙烯,字母R表示软线(导体为很多细丝绞在一起)。
还有铜芯符号、硬线(常见的单芯导体)符号省略没有表示。
BVV表示聚氯乙烯绝缘,聚氯乙烯护套,铜芯(硬)布电线。
常常简称护套线,单芯的是圆的,双芯的就是扁的。
常常用于明装电线。
BVR表示聚氯乙烯绝缘,铜芯(软)布电线。
常常简称软线。
由于电线比较柔软,常常用于电力拖动中和电机的连接以及电线常有轻微移动的场合。
附:
电线电缆命名
电线电缆的完整命名通常较为复杂,所以人们有时用一个简单的名称(通常是一个类别的名称)结合型号规格来代替完整的名称,如“低压电缆”代表0.6/1kV级的所有塑料绝缘类电力电缆。
电线电缆的型谱较为完善,可以说,只要写出电线电缆的标准型号规格,就能明确具体的产品,但它的完整命名是怎样的呢?
电线电缆产品的命名有以下原则:
1、产品名称中包括的内容
(1)产品应用场合或大小类名称
(2)产品结构材料或型式;
(3)产品的重要特征或附加特征
基本按上述顺序命名,有时为了强调重要或附加特征,将特征写到前面或相应的结构描述前。
2、结构描述的顺序
产品结构描述按从内到外的原则:
导体-->绝缘-->内护层-->外护层-->铠装型式。
3、简化
在不会引起混淆的情况下,有些结构描述省写或简写,如汽车线、软线中不允许用铝导体,故不描述导体材料。
案例:
额定电压8.7/15kV阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆
(太长了!
)
“额定电压8.7/15kV”——使用场合/电压等级
“阻燃”——强调的特征
“铜芯”——导体材料
“交联聚乙烯绝缘”——绝缘材料
“钢带铠装”——铠装层材料及型式(双钢带间隙绕包)
“聚氯乙烯护套”——内外护套材料(内外护套材料均一样,省写内护套材料)
“电力电缆”——产品的大类名称
ZR-YJV-4*25+1*16-CT-SC80-ACC
ZR表示阻燃YJV--交联聚乙烯绝缘低卤、阻燃、耐火型电力电缆
4*25+1*16是线的平方数SC是表示水煤气钢管
CT是表示电缆桥架敷设80说的是公称直径既不是外径也不是内径
电线与电缆的区分
其实,“电线”和“电缆”并没有严格的界限。
通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线,没有绝缘的称为裸电线,其他的称为电缆;导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线,较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线,绝缘电线又称为布电线。
型号
电线电缆的型号组成与顺序如下:
[1:
类别、用途][2:
导体][3:
绝缘][4:
内护层][5:
结构特征][6:
外护层或派生]-[7:
使用特征]
1-5项和第7项用拼音字母表示,高分子材料用英文名的第位字母表示,每项可以是1-2个字母;第6项是1-3个数字。
型号中的省略原则:
电线电缆产品中铜是主要使用的导体材料,故铜芯代号T省写,但裸电线及裸导体制品除外。
裸电线及裸导体制品类、电力电缆类、电磁线类产品不表明大类代号,电气装备用电线电缆类和通信电缆类也不列明,但列明小类或系列代号等。
第7项是各种特殊使用场合或附加特殊使用要求的标记,在“-”后以拼音字母标记。
有时为了突出该项,把此项写到最前面。
如ZR-(阻燃)、NH-(耐火)、WDZ-(低烟无卤、企业标准)、-TH(湿热地区用)、FY-(防白蚁、企业标准)等。
电力电缆铠装和外护套数字代号
数字标记铠装层外被层或外护套
0无---
1联锁铠装纤维外被
2双层钢带聚氯乙烯外套
3细圆钢丝聚乙烯外套
4粗圆钢丝
5皱纹(轧纹)钢带
6双铝(或铝合金)带
8铜丝编织
9钢丝编织
电线电缆的型号含义:
R-连接用软电缆(电线),软结构。
V-聚氯乙烯绝缘(第一个) V-聚氯乙烯护套(第二个)
B-平型(扁形)S-双绞型。
A-镀锡或镀银。
F-耐高温P-编织屏蔽 P2-铜带屏蔽 P22-钢带铠装
Y—预制型、一般省略,或聚烯烃护套YJ—交联聚乙烯绝缘L表示铝,无L表示铜
FD—产品类别代号,指分支电缆。
将要颁布的建设部标准用FZ表示,其实质相同
V—聚氯乙烯绝缘或护套ZR—阻燃型NH—耐火型
WDZ—无卤低烟阻燃型WDN—无卤低烟耐火型VV:
双层护套线
1.导线截面积与电流的关系
电流与导线横截面积成正比的关系,导线横截面积越大,允许通过的电流越大.同时,和导线电阻率有关,电阻率越大,允许通过的电流越小,即和导体的材质有关.具体能通过多大的电流,一般<<电工手册>>中都可查到.运算的公式是:
允许通过的电流=(电压*导线横截面积)/(导线电阻率*导线的长度)
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。
所以下面介绍速算法
导线的选择步骤
先将负荷电流算出来,查电缆样本或电气设计手册,电缆允许载流须大于计算电流,电缆的载流量要根据敷设环境、架设的方法、长度、温度、电缆的质量进行调整的
导线截面,(平方毫米)的排列:
11.52.54610162535507O95l20150185240300400500......
生产厂制造铝芯绝缘线的截面积通常从2.5开始,铜芯绝缘线则从1开始;裸铝线从16开始;裸铜线从10开始
导线载流量估算
一般铜线安全计算方法是:
(16mm以下的铜线每平方毫米6安培。
铝线是每平方毫米5安培)
如果是铝线,线径要取铜线的1.5-2倍。
如果铜线电流小于28A,按每平方毫米10A来取肯定安全。
如果铜线电流大于120A,按每平方毫米5A来取。
导线的截面积所能正常通过的电流可根据其所需要导通的电流
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