电工功率计算办法.docx

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电工功率计算办法

电工功率计算办法

电工|电缆|功率|耗电量计算公式大全

电功率的计算公式

电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。

对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。

但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。

这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。

例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（8－6）/2＝1（安），而不是4安。

因此功率是8×1＝8（瓦）。

另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。

还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是1×1×2＝2（瓦），也就是说，电动机的总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。

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电工常用计算公式

一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。

（一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率

式中　N——测量的电度表圆盘转数

　　　　　K——电度表常数（即每kW•h转数）

　　　　　t——测量N转时所需的时间S

CT——电流互感器的变交流比

（二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率

　　（三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率

　　（四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数

　　例1某单位配电盘上装有一块500转／kW•h电度表，三支100／5电流互感器，电压表指示在400V，电流表指示在22A，在三相电压、电流平衡稳定的情况下，测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。

求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少？

　　[解]①将数值代入公式

（1），得有功功率P＝12kW

　　②将数值代入公式

（2）；得视在功率S=15kVA

　　③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8lkVar

　　④由有功功率和现在功率代入公式（4），得功率因数cosφ=0．8

　　二、利用秒表现场测试电度表误差的方法

（一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间

式中　　　　N——选定转数

P——实际功率kW

　　　　　　　　K——电度表常数（即每kW•h转数）

　　　　　　　　CT——电流互感器交流比

（二）根据实际测试的时间（S）。

求电度表误差

式中　　　T——N转的标准时间s

　　　　　　　t——用秒表实际测试的N转所需时间（s）

　　注：

如果计算出的数是正数，电度表决；负数，则是慢。

　　【例】某用户有一块750转/kW•h上电度表，配有150／5电流互感器，接有10kW的负载，现场测试60s圆盘转了5圈。

求电度表误差是多少？

　　〔解〕①先求电度表转5圈时的标准秒数由公式

（1），得T=72s

　　　②由公式

（2）得出电度表误差ε＝20％，快20％。

　　　三、配电变压器的高低压熔丝选择方法

（一）先计算变压器高低压侧的额定电流

式中　　　S——变压器容量kVA

　　　　　　　U——电压kV

（二）高压熔丝=Ix（1．5～2．5）　　　

（2）

　　（三）低压保险丝=低压额定电流（I）　　（3）

　　（例）有一台50kVA变压器，高压侧额定电压10kV，低压侧的额定电压0．4kV。

求高低压的额定电流各是多少A？

高压侧应选择多少A的熔丝？

低压侧应选择多少A的保险丝？

　　〔解〕①将数值代入公式

（1），得高压电流I=2．8A

　　②将数值代入公式（l），得低压电流I=72A

　　③高压侧熔丝=2．8x（1．5～2．5）=4．2~7A可选择5A的熔丝。

　　④低压额定电流是72A，可选择80A的保险丝。

　　四、架空线路铝绞线的截面选择简捷公式

（一）首先计算负荷矩M=kW．km

（二）选用铝导线时，每kW•km可按4mm2估算，即；导线截面S＝M•4mm2

[例]某单位在离配电变压器800m处按一台10kW的电动机。

应选择多大截面的错绞线？

　　〔解〕①先把m化成km，即800m=0．8km

　　②计算负荷矩M=10x0．8=8kW•km

　　③将数值代入公式

（2），得导线截面

　　S=8x4＝32mm2，应选用35mm2的铝绞线。

　　五、拉线坑与电杆的距离和拉线长度的计算公式

（一）拉线坑与电杆的距离计算公式L＝h•ctga（m）

式中　　　h——电杆高度（电杆在地面与拉线悬挂点间的高度）

　　　　　　　a——拉线与电杆的夹角（技术规程规定拉线与电杆的夹角一般采用45˚，在地形限制的情况下可采用30˚或60˚）

　　注：

Ctg45˚=1　ctg30˚=1．732　　ctg60˚=0．577

（二）使用楔型线夹扎上把，uT型线夹扎下把时拉线长度计算公式：

　　　L=h/sina十上下把绑扎长度——拉线棒露出地面的长度

式中　　h——电杆高度（电杆在地面与拉线悬挂点间的高度）m

　　　　　　a——拉线与电杆的夹角

　　注：

Sin45˚=0．707，Sin30˚=0．5，Sin60˚=0．866。

　　[例]有一根终端杆打一条拉线，电杆在地面与拉线悬挂点间的高度是8m，电杆与拉线的夹角是45˚，拉线上把使用楔型线夹，下把使用uT型线夹，上下把绑扎长度lm，拉线棒露出地面lm．计算拉线坑与电杆间的距离和拉线长度各为多少m？

　　[解]①将数值代入公式

（1），得拉线坑与电杆间的距离L=8m

　　②将数值代入公式

（2），得拉线长度L=11．3m

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电缆计算公式

1.护套厚度：

挤前外径×0.035+1（符合电力电缆,单芯电缆护套的标称厚度应不小于1.4mm，多芯电缆的标称厚度应不小于1.8mm） 

2.在线测量护套厚度：

护套厚度＝（挤护套后的周长—挤护套前的周长）/2π

或护套厚度＝（挤护套后的周长—挤护套前的周长）×0.1592

3.绝缘厚度最薄点：

标称值×90%-0.1

4.单芯护套最薄点：

标称值×85%-0.1

5.多芯护套最薄点：

标称值×80%-0.2

6.钢丝铠装：

根数=｛π×（内护套外径+钢丝直径）｝÷（钢丝直径×λ）

　　　　　重量=π×钢丝直径²×ρ×L×根数×λ

7.绝缘及护套的重量=π×（挤前外径+厚度）×厚度×L×ρ

8.钢带的重量=｛π×（绕包前的外径+2×厚度-1）×2×厚度×ρ×L｝/（1+K）

9.包带的重量=｛π×（绕包前的外径+层数×厚度）×层数×厚度×ρ×L｝/（1±K）

其中:

K为重叠率或间隙率，如为重叠，则是1-K；如为间隙，则是1+K

ρ为材料比重；L为电缆长度；λ绞入系数。

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电缆线径计算方法 

电线电缆的规格都是用横截面积表示的如1.5mm22.5mm2等，但是怎么估算里面铜线或铝线的直径呢，要是电缆进场，怎样检测线的粗细是否合格。

　通常可以将导线的截面积除以导线股数，再除以3.14后开平方，其值乘以2就可以算出线径。

用千分尺检测线径大小按前面步骤反算就可以求出导线截面面积。

如1.5平方独股铜线线径1.38mm,计算（1.38/2）×（1.38/2）×3.14×1股＝1.494954平方，这就是合格的国标线径！

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单相电知识

1.1、耗电量、功率、电流、电压的关系

　A、耗电量单位：

千瓦.小时（KW∙H），简称“度”

　B、功率（P）单位：

瓦特，简称瓦（W）

　C、电流（I）单位：

安培，简称安（A） 

　D、电压（U）单位：

伏特，简称伏（V），家用电源一般是单相交流电，电压为220伏；工业用电源是三相交流电，电压为380伏。

　E、功率=电流×电压，即P=U×I

　F、耗电量=功率×用电时间，即耗电量=P×T。

耗电量的单位是度，1度电是指1000瓦的功率使用1小时所消耗的用电量。

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三相电知识

2.1三相电负载的接法

分为三角形接法和Y形接法。

三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V；

Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对零线或对地线的电压为220V。

三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3，即总功率=电流×电压（220V）×3（W=U×I×3）

　　2.2三相电电表三相电电表有机械表、普通电子表、磁卡电子表三种，一般规格为：

1.5（6）、5（20）、10（40）、15（60）、20（80）、30（100）（电压3×380/220V~）。

注：

电表的负荷，可通过选配不同变比的电感线圈以达到使用要求。

如：

规格为3x1

（2）A的电表配电感线圈使用，选电感线圈变比为1：

50，则每相可承载的最大额定电流为100A。

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三相电负载的接法

分为三角形接法和Y形接法。

三角形接法的负载引线为三条火线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对地线的电压为220V；

　Y形接法的负载引线为三条火线、一条零线和一条地线，三条火线之间的电压为380V，任一火线对零线或对地线的电压为220V。

三相电电器的总功率等于每相电压乘以每相电流再乘于3，即总功率=电流×电压（220V）×3（W=U×I×3）

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耗电量、功率、电流、电压的关系

　A、耗电量单位：

千瓦.小时（KW∙H），简称“度” 

　B、功率（P）单位：

瓦特，简称瓦（W）

　C、电流（I）单位：

安培，简称安（A） 

　D、电压（U）单位：

伏特，简称伏（V），家用电源一般是单相交流电，电压为220伏；工业用电源是三相交流电，电压为380伏。

　E、功率=电流×电压，即P=U×I

　F、耗电量=功率×用电时间，即耗电量=P×T。

耗电量的单位是度，1度电是指1000瓦的功率使用1小时所消耗的用电量。

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空气开关

　　空气开关，又称自动开关，低压断路器。

原理是：

当工作电流超过额定电流、短路、失压等

情况下，自动切断电路。

　目前，家庭总开关常见的有闸刀开关配瓷插保险（已被淘汰）或空气开关（带漏电保护的小型断路器）。

目前家庭使用DZ系列的空气开关，常见的有以下型号/规格：

C16、C25、C32、C40、C60、C80、C100、C120等规格，其中C表示脱扣电流，即起跳电流，例如C32表示起跳电流为32安，一般安装6500W热水器要用C32，安装7500W、8500W热水器要用C40的空开。

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三相电电表

三相电电表有机械表、普通电子表、磁卡电子表三种，

一般规格为：

1.5（6）、5（20）、10（40）、15（60）、20（80）、30（100）（电压3×380/220V~）。

注：

电表的负荷，可通过选配不同变比的电感线圈以达到使用要求。

如：

规格为3x1

（2）A的电表配电感线圈使用，选电感线圈变比为1：

50，则每相可承载的最大额定电流为100A。