电流计算公式.docx
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电流计算公式
第一章电流计算
一、按功率计算电流的口诀之一
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、功率因数(又称力率)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系统每千瓦的电流,安。
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》这句口诀中,电力专指电动机。
在380伏三相时(功率因数0.8左右),电动机每千瓦的电流约为2安。
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3]3千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为4.5安。
[例4]15千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23安。
这口诀并不专指电热,对于以白炽灯为主的照明(简称照明,以下同)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(提高功率因数用)也都适用。
即是说,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5]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6]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7]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8]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。
这种设备的功率因数大多为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9]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10]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瓦行灯每只电流为0.06×27=1.6安,5只便共有8安。
目前电气照明也广泛采用荧光灯、高压水银荧光灯、金属卤化物等,由于它们的功率因数很低(约为0.5),
因此不能同口诀《1》、《2》中的白炽灯照明一样处理。
这时,可先按第十二章、“二”的口诀,把千瓦换算成千伏安后,再按本口诀计算。
也可以直接记住:
它们每1千瓦在三相380伏时为3安;在单相220伏时为9安。
因此例5中若为荧光灯照明,电流将为36安;例10中若为高压水银荧光灯照明,电流将为9安。
《3》在380/220伏三相四线系统中,单相设备的两条线都接到相线上的,习惯上称为单相380伏用电设备(实
1
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11]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12]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13]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。
二、按功率计算电流的口诀之二
1、用途
上一口诀是计算功率在低压(380/220)下的电流,而这一口诀则是计算功率在高压下的电流。
工厂中的配电变压器、大电炉的变压器或高压电动机等,绝大部分都是高压三相设备。
它们的额定电压通常有6千伏或10千伏等几种。
同低压一样,它们的电流也可以直接根据功率的大小来计算。
2、口诀
高压每千伏安的电流,安。
10千伏百六,6千伏百十。
《1》
若为千瓦,再加两成。
《2》
3、说明
这句口诀是以千伏安(或千乏)为单位的三相用电设备为准,按10千伏或6千伏额定电压计算电流。
对于以千瓦为单位的电动机口诀单独作了说明。
《1》口诀中前一句的“百六”是指“百分之六”,也就是6/100或0.06。
“百十”是指“百分之十”,也就是
10/100或0.1。
“10千伏百六”是指额定电压为10千伏时,三相设备每千伏安(包括千乏)的电流是千伏安数的6/100。
计算时,只要“将千伏安数乘以0.06”就是电流,安。
[例1]320千伏安三相配电变压器,高压10千伏,按“10千伏百六”算得电流为19安(320×0.06=19.2)。
[例2]500千乏移相电容器(三相),高压10千伏,按“10千伏百六”算得电流为30安(500×0.06=30)。
[例3]400千伏安三相电弧炉变压器,高压10千伏,按“10千伏百六”算得电流为24安(400×0.06=24)。
“6千伏百十”是指额定电压为6千伏时,三相设备每千伏安(包括千乏)的电流是千伏安数的10/100。
计算时,只要“将千伏安数乘以0.1”就是电流,安。
[例4]560千伏安三相配电变压器,高压6千伏,按“6千伏百十”算得电流为56安(560×0.1=56)。
[例5]200千乏移相电容器(三相),高压6千伏,按“6千伏百十”算得电流为20安(200×0.1=20)。
[例6]1800千伏安三相电弧炉变压器,高压6千伏,按“6千伏百十”算得电流为180安(1800×0.1=180)。
《2》对于以“千瓦”为功率单位的高压电动机等,其电流的计算,可先把“千瓦”看成是“千伏安”,同上
面的方法一样计算后,再把计算的结果加大两成(即再乘1.2)便是。
口诀“若为千瓦,再加两成”就是这个意思。
[例7]260千瓦电动机,额定电压6千伏,按“6千伏百十”和“若为千瓦,再加两成”算得额定电流为31安(260×0.1×1.2=31.2)。
目前,有少数工厂还设有额定电压为3千伏的电动机。
对于这种电压,口诀没有介绍。
但也可按上一口诀
所介绍的方法,以6千伏为准,电压降为1/2,电流便增大为2倍。
因此,上例电动机容量为260千瓦,在额
定电压为3千伏时,其电流算得为62安。
还有一种情况是少数工厂设有35千伏的配电变压器。
这35千伏的电压,口诀中也没有介绍,但仍可仿照
上面的方法处理。
即以6千伏为准,现在电压大约升为6倍,电流便应减为1/6(相当于乘0.17)。
因此,上
例电动机容量为260千瓦,在额定电压为35千伏时,电流算得为5.3安。
2
第二章导体载流
一、导线载流量的计算口诀
1.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截面有关,也与导线材料(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
铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系:
10下五,100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。
《4》
3.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:
11.52.54610162535507095120150185……
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。
口诀中阿拉伯数码表示导
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:
……10162535507095120……
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则为二点五倍。
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种倍数。
下面以明敷铝芯绝缘线,环境温度25℃,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、95两半倍”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℃,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℃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):
3
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)。
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=213.75)。
穿管又高温(七折),166安(95×2.5×0.7=166.25)。
《3》对于裸铝线的载流量,口诀指出“裸线加一半”,即按《1》计算后再加一半(乘1.5)。
这是指同样截
面的裸铝线与铝芯绝缘比较,载流量可加大一半。
[例4]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5]35平方毫米裸铝线,158安(35×3×1.5=157.5)。
[例6]120平方毫米裸铝线,360安(120×2×1.5=360)。
《4》对于铜线的载流量,口诀指出“铜线升级算”,即将铜导线的截面按截面排例顺序提升一级,再按相应
的铝线条件计算。
[例7]35平方毫米裸铜线25℃。
升级为50平方毫米,再按50毫米裸铝线,25℃计算为225安(50×3×1.5)。
[例8]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9]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载流量约为105(35×3)安。
95平方毫米的约为238(95×2.5)安。
二、母线载流量的计算口雇诀之一
1.用途
这是根据母线厚度和截面推算载流量的口诀,主要计算铝母线的载流量,也可解决铜母线的载流量。
母线载流量与截面有关,同时也受母线厚度的影响。
因此可以根据厚度来确定母线“每平方毫米的载流量”,再乘上相应的截面即得。
2.口诀
铝母线(铝排)厚度与每平方毫米的载流量(安)的关系:
4—3、8—2、中—2半,10厚以上1.8安。
《1》
铜排再乘1.3。
《2》
3.说明
口诀以铝母线为准。
对于铜母线(铜排)则单独作了说明。
《1》口诀“4—3”是指“厚度为4毫米的铝母线,每平方毫米载流量为3安”。
“4—3”可读“四、三”,前
者指厚度,后者指电流。
凡属这种厚度的母线,只要知道它的截面,将“截面的平方毫米数乘上3”便是载流量,安。
同样,“8—2”是指“厚度为8毫米的铝母线,每平方毫米的载流量为2安”。
凡属这种厚度的母线,只要知道它的截面,将“截面的平方毫米数乘上2”便是载流量,安。
“中—2半”是指“厚度在4与8平方毫米中间的情况,如厚5或6的铝母线,每平方毫米载流量为2安半(2.5安)”。
凡属这种厚度的母线,只要知道它的截面,将“截面的平方毫米数乘上2.5”便是载流量,安。
“10厚以上1.8安”。
这已经说明厚度为10毫米以上(包括10毫米)的铝母线,每平方毫米载流量为1.8安。
这只要将“截面的平方毫米数乘上1.8”便是载流量,安。
[例1]40×4铝母线,按“4—3”算得载流量为480安(40×4×3)。
[例2]80×8铝母线,按“8—2”算得载流量为1280安(80×8×2)。
[例3]60×6铝母线,按“中—2半”算得载流量为900安(60×6×2.5)。
[例4]100×10铝母线,按“10厚以上1.8安”算得载流量为1800安(100×10×1.8)。
母线的载流量还与交流、直流,母线平放、竖放、环境温度以及多条母线并列使用等到有关系,但影响不大,只是环境温度较高时,可同导线一样打九折处理。
至于并列使用时,在交流情况下二条并列乘0.8,三条并列乘0.7,四条并列乘0.6。
可以这样记住:
二、三、四条,八、七、六折。
直流并列时则一律乘0.9。
这些就不一一举例了。
《2》口诀“铜排再乘1.3”是指铜母线的载流量约比利时规格的铝母线大三成。
因此,可先按相同规格的铝
4
母线计算,再乘上1.3即得。
例如:
40×4铜母线,624安(480×1.3)。
60×6铜母线,1170安(900×1.3)。
100×10铜母线,2340安(1800×1.3)。
有关环境温度较高以及母线并列使用的问题,可同铝母线一样处理。
三、母线载流量的计算口诀之二
1.用途
这口诀主要解决钢母线的载流量(安)的计算。
2.口诀
钢母线(钢排)截面大小与载流量(安)的关系:
钢排截面即载流。
《1》
4厚以上八折求。
《2》
再加一半通直流。
《3》
3.说明
这口诀以厚度为3毫米以下的钢母线为准,计算交流电的载流量,安。
对于直流电,口诀单独作了说明。
《1》这句口诀表明3毫米及以下厚度的钢母线,截面的平方毫米数也就是载流量的安数。
例如:
30×3钢母线,90安(30×3)。
40×3钢母线,120安(40×3)。
《2》当厚度为4及以上时,载流量等于截面数再打八折。
例如:
40×4钢母线,128安(40×4×0.8)。
50×4钢母线,160安(50×4×0.8)。
《3》以上都是指交流的载流量,对于直流,则按《1》或《2》计算后,再加大一半(即乘1.5)便是。
例如:
30×3钢母线,直流载流量为135安(90×1.5)。
40×4钢母线,直流载流量为192安(128×1.5)。
{钢母线载流量,对于交流与直流、相差很大,而铝或铜则不明显。
这是因为钢有较大的感抗,它对交流影响大,而对直流则无影响的缘故。
}
第三章 配电计算
一、对电动机配线的口诀
1.用途
根据电动机容量(千瓦)直接决定所配支路导线截面的大小,不必将电动机容量先算出电流,再来选导线截面。
2.口诀
铝芯绝缘线各种截面所配电动机容量(千瓦)的加数关系:
2.5加三,4加四。
6后加六,25—五。
百二导线,配百数。
3.说明
这口诀是对三相380伏电动机配线的。
导线为铝芯绝缘线(或塑料线)穿管敷设。
由于电动机容量等级较多,因此,口诀反过来表示,即指出不同的导线截面所配电动机容量的范围。
这个范围是以“比截面数加大多少”来表示。
为此,先要了解一般电动机容量(千瓦)的排列:
旧的容量(千瓦)排列为:
0.611.72.84.5710142028405575100125
5
新的容量(千瓦)排列为:
0.81.11.52.2345.57.51013172230405575100
“2.5加三”表示2.5平方毫米的铝芯绝缘线,穿管敷设,能配“2.5加三”千瓦的电动机。
即最大可配5.5千瓦的电动机。
“4加四”是4平方毫米的铝芯绝缘线,穿管敷设,能配“4加四”千瓦的电动机。
即最大可配8千瓦(产品只有相近的7.5瓦)的电动机。
“6后加六”是说从6平方毫米开始及以后都能配“加大六”千瓦的电动机。
即6平方毫米可配12千瓦,10平方毫米可配16千瓦,16平方毫米可配22千瓦。
“25—五”是说从25平方毫米开始,加数由六改变为五了。
即25平方毫米可配30千瓦,35平方毫米可配40千瓦,50平方毫米可配55千瓦,70平方毫米可配75千瓦。
“百二导线配百数”(即“120导线配百数”)是说电动机大到100千瓦,导线截面便不是以“加大”的关系来配电动机,而是120平方毫米的导线反而只能配100千瓦的电动机了。
[例1]7千瓦电动机配截面为4平方毫米的导线(按“4加四”)。
[例2]17千瓦电动机配截面为16平方毫米的导线(按“6后加六”)。
[例3]28千瓦电动机配截面为25平方毫米的导线(按“25—五”)。
以上配线稍有余裕。
{目前有提高导线载流的趋势。
因此,有些手册中导线所配电动机容量,比这里提出的要大些,特别是小截面导线所配的电动机。
}因此,即使容量稍超过一点(如16平方毫米配23千瓦),或者容量虽不超过,但环境温度较高,也都可适用。
但大截面的导线,当环境温度较高时,仍以改大一级为宜。
比如70平方毫米本来可配75千瓦,若环境温度较高,则以改大为95平方毫米为宜。
而100千瓦则改配150平方毫米为宜。
二、电力线穿管的口诀
1.用途
钢管穿线时,一般规定:
管内全部导线的截面(包括绝缘层等)不超过管内截面的40%。
这种计算比较麻烦,为此,手册中有编成的表格供使用。
口诀仅解决对三相电动机配线所需管径大小的问题。
这时管内所穿的是三条同截面的绝缘线。
2.口诀
焊接钢管骨内径及所穿三条电力线的截面的关系:
20穿4、6,25只穿10,40穿35。
《1》
一、二轮流数。
《2》
3.说明
口诀指的是焊接钢管(或称厚钢管),管壁厚2毫米以上,可以埋于地下的。
它不同于电线管(或称黑铁灯管)。
焊接钢管的规格以内径表示,单位是毫米。
为了运用口诀,应先了解焊接钢管的规格排列。
{焊接钢管规格原来是按英制表示的。
目前统一采用公制表示。
}
1520253240507080
《1》这里已经指明三种管径分别可穿的导线截面。
其中20平方毫米内径的可穿4及6平方毫米两种截面。
另两种管径只可穿一种截面,即25毫米内径的只可穿10平方毫米一种截面,40毫米内径的只可穿35平方毫米一种截面。
《2》“一、二轮流数”是什么意思呢?
这句口诀是解决其它管径的穿线关系而说的。
但它较难理解。
为此,我们且把全部关系排列出来看一看:
焊接钢管内径(毫米)
15
20
25
32
40
50
70
80
可穿导线截面(平方毫米)
2.5
46
10
16、25
35
50、70
95
120、150
从表中可看出:
从最小的管径15开始、顺着次序,总是穿一种、二种截面,轮流出现。
这就是“一、二轮流数”。
但是,单独这样记忆可能较困难,如果配合《1》来记,便会容易些。
比如念到“20穿4、6”后,便可联想到:
20的前面是15,而且只穿一种截面,那便是紧挨着的2.5;而20的后面是25,也只穿一种截面,应该是紧挨着的10。
同样,念到“25只穿10”以及“40穿35”也都是可以起类似的联想。
这样就更空易记住了。
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实际使用时,往往是已知三条电力线的截面,而要求决定管子的规格。
这便要把口决的说法反过来使用。
[例1]三条70平方毫米的电力线,应配50的焊接钢管(由“40穿35”联想到后面的50必可穿50、70两种截面)。
[例2]三条16平方毫米的电力线,应配32的焊接钢管(由“25只穿10”联想到后面,或由“40穿35”联想到前面,都可定出管径为32)。
导线穿管时,为了穿线的方便,要求有一定的管径。
但在上述的导线和所配的管径下,当管线短或弯头少时,便比管线长或弯头多的要容易些,因此,这时的管径也可配小一些。
作法是把导线截面视为小一级的,再来配管径。
如10平方毫米导线本来配25毫米管径的管子,由于管线短或弯头少,现在先看成是6平方毫米的导线,再来配管径,便可改为20毫米的了。
最后提一下:
“穿管最大240”,即三条电力线穿管最大只可能达到240安(环境温度25℃)。
这时已用到150平方毫米的导线和80毫米的管径,施工困难,再大就更难了。
了解这个数量,可使我们判断:
当线路电流大于240安时,一条管线(指一根穿有三条电力线的管子)已不可能必需用两条或三条管线(其中电线可以小些)来满足。
这在低压配电室的出线回路中,常有这种现象。
三、鼠笼式电动机配控制保护设备的口诀
1.用途
根据三相鼠笼式电动机的容量(千瓦),决定开关及熔断器中熔体的电流(安)。
2.口诀
三相鼠笼式电动机所配开关、熔体(安)对电动
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