第八章 電工計算1

1、8. 電工計算8.1 交流電路計算項目公式電路圖周期和頻率周期-交流量變化一周所需時間頻率-一秒鐘內(nèi)交流量變化的次數(shù)式中：T-周期（S)-f-頻率（Hz)-角頻率（rad/r)正弦交流電壓U=Umsin(t+u)式中：u-電壓瞬時值（V）-Um-電壓最大值（V）-u-角頻率（rad/s)正弦交流電流i=Imsin(t+i)式中：u-電壓瞬時值（V）-Um-電壓最大值（V）-u-電流初相角（rad)最大值、有效值、平均值瞬時值：式中：I-電流有效值（A）-Im-電流最大值（A）-Icp-電流平均值（A）純電阻電路瞬時值：u=Umsin(t+u) -i=Imsin(t+u)最大值Um=RIm ,有

2、效值U=RI有功功率：無功功率：Q=0初相角u=i，u與i相同純電感電路瞬時值：ul=Ulmsin(t-0) i=Ilmsin(t-90)最大值Ulm=XlIlm 有效值Ul=XlIl式中：XL=L=2fL有效功率PL=0無功功率Q=ULIL=XLIL初相角u=0，i=-90，UL超前于iL90純電容電路瞬時值：Uc=Ucmsin(t+0) -i=Icmsin(t-90)最大值：Ucm=XcIcm有效值：Uc=XcIc式中：有功功率：Pc=0無功功率：Qc=UcIc=XcFc初相角u=0，i=90，Uc滯后于ic90RLC并聯(lián)電阻有效值：I=UY導(dǎo)納：當(dāng)bL=bc時，Y=g,I與U同相，稱為并

3、聯(lián)諧振電納 b=bL-bc當(dāng)bL=0時，成為RC并聯(lián)電路當(dāng)bc=0時，成為RL并聯(lián)電路有功功率P=UIcos無功功率Q=UIsin視在功率功率因數(shù)cos=等效阻抗與等效導(dǎo)納變換電阻電納電阻電抗互感線圈的串并聯(lián)串聯(lián)順接L=L1+L2+2M反接L=L1+L2-2M并聯(lián)式中：L-總電感-M-互感Y-阻抗變換Y-Y-當(dāng)Zab=Zbc=Zca=Z，時8.2 直流電路計算項目公式電路圖歐姆定律1、無源支路：式中：U-支路端電壓（V）-I-支路電流（A）-R-支路電阻（）-±-U與I同向取+號，否則取-號圖A ，圖B2、有源支路式中：E-支路電動勢（V）U、I、R與無源支路同-±U與I向

4、、E與I同向取+號，否則取一號圖A 。圖B3、全電路式中：E1、E2-回路電動勢（V）-I-回路電流（A）-R-回路電子之和（）-±-E1、E2與I同向取+否則取-號導(dǎo)體電阻（）式中：R-導(dǎo)體直流電阻（）-導(dǎo)體長度（M）-S-導(dǎo)體載面積（CM）-導(dǎo)體電阻率（.CM/M）導(dǎo)體電阻與溫度關(guān)系（）式中：-導(dǎo)體t時的電阻（）-導(dǎo)體20時的電阻（）-a-導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)（1/）-t-溫度（） 電導(dǎo)與電導(dǎo)率式中：G-電導(dǎo)（S）-電導(dǎo)率（A）-電阻率（S） 功率式中：P-功率（W）-U-電壓（V）-I-電流（A）-R-電阻（I不變（電阻串聯(lián)）時，P與R成正比U不變（電阻并聯(lián)）

5、時，P與R成反比 電阻串、并、復(fù)聯(lián)串聯(lián)：電阻： 電導(dǎo)：當(dāng)=0時，R2上的分電壓式中：Uab-ab兩端端電壓 -分壓比并聯(lián) 電阻：電導(dǎo)：當(dāng)=00時，R2上的分電流：式中：Iab-流經(jīng)ab的端電流分流比復(fù)聯(lián) 電阻：電導(dǎo)：電容器串、并、復(fù)聯(lián)串聯(lián)：當(dāng)n個相待的C0串聯(lián)時當(dāng)C3被短路時，C2上的分電壓式中：Uab-ab兩端端電壓電容分壓比并聯(lián): 當(dāng)n個相同等的CO并聯(lián)時C=nco復(fù)聯(lián)：屏蔽線圈串、并聯(lián)的等效電感串聯(lián)并聯(lián)電池串、并聯(lián)串聯(lián) E=E1+E2+En -I=I1+I2+Inr1、r2分別為電池的內(nèi)阻當(dāng)n個電池的電動勢均為E0，內(nèi)阻均為r0串聯(lián)r1、r2分別為電池的內(nèi)阻。每個電池的電動勢和

6、內(nèi)阻必須相等才能并聯(lián)，否則電池之間產(chǎn)生電流，消耗能量。8.3變壓器常用計算一、電源變壓器的基本計算公式根據(jù)變壓器的工作原理，對中小功率電源變壓器可得到以下基本計算公式 .空載工作時A、初.次級繞組空載電壓比近似等于其匝數(shù)比，所以，次級空載電壓U20為N2N1 U20=U1* （328） 式中 U20 次級空載電壓（V）； U1 初級輸入電壓（V）； N1 初級繞組匝數(shù)；圖3-13 鐵心磁化曲線 N2 次級繞組匝數(shù)；2.初級空載電流IO按式（326）計算其中，磁化電流IO由所確定的空載磁感應(yīng)強度BO 查鐵心磁化曲線（圖313為其一例），得在該BO下的磁場強度H值或磁化伏安VAO值后按下式計算。H

7、*lCN1 IO= （329）式中 IO 磁化電流（A）；H磁場強度（A/cm）；lC鐵心平均磁路長度（cm）。或VAON1IO= （330）式中 VAO 空載磁化伏安（VA） 鐵損電流IO 可由所確定的空載磁感應(yīng)強度BO 下的鐵心單位損耗值P。后，0.20.40.60.81.01.21.41.61.8按下式計算。PS*GCU1IO= (3-31)式中 IO 鐵損電流（A）；PS 鐵心單位損耗（W/kg）；GC 鐵心質(zhì)量（kg）。 負(fù)載工作時 A.初級感應(yīng)電勢EC 當(dāng)忽略初級漏感時，初級感應(yīng)電勢E1 按下式計算E1 =U1 I1 r1 （332） 式中 E1 初級感應(yīng)電勢（V）； I1 初級電

8、流的有功分量（A）； r1 初級銅阻（）。B.次級感應(yīng)電勢E1N2N1E2= E1 * 式中E2 次級感應(yīng)電勢（V） (3-33)C.次級負(fù)載電壓U2當(dāng)忽略次級漏感時，次級負(fù)載電壓U2 按下式計算式中U2 = E2I2r2 (3-34)式中 U2 次級負(fù)載電壓（V）; U2 次級負(fù)載電流（A）;R2 初級銅阻（）。D.初級電流I1初級電流I1 包括有功分量I1 與無功分量I兩部份，I1 按下式計算I1 = I2 + IC (3-35) 式中 I1 初級電流有功分量（A）；I2 次級反射到初級的有功電流（A）；IC 負(fù)載時的鐵心損耗電流（A）。N2N1而 I2 = I2 * (3-36)初級電流

9、I1 為（I2+ IC）2+ I2I22+ I2I1 = = (3-37)式中 I 負(fù)載時的鐵心磁化電流（A）。' 負(fù)載時的鐵損電流和磁化電流按下述方法進行計算。' 根據(jù)負(fù)載時鐵心中的磁感應(yīng)強度值B查鐵心損耗曲線得鐵心單位損耗P，按式（3-31）計算ICO ' 根據(jù)負(fù)載時鐵心中的磁感應(yīng)強度值查鐵心磁化曲線，得磁場強度H 或磁化伏安VA 后，按式（3-29）或式（3-30）計算IO' 比較空載和負(fù)載時的鐵損電流和磁化電流的計算可見，由于空載磁感應(yīng)強度高于負(fù)載磁感應(yīng)強度，故空載和負(fù)載下的鐵損電流和磁化電流值是不同的，對于小功率電源變壓器，由于電壓調(diào)整率取值較大，空載

10、與負(fù)載磁感應(yīng)強度相差較大，必須分別計算。當(dāng)電壓調(diào)整率較低（例如在10%以下）時，為簡化計算，可直接用由空載磁感應(yīng)強度算得的鐵損電流IO和磁化電流IO 來計算初級負(fù)載電流IO 即：（I2+ ICO）2+ I2OI = (3-38) 匝數(shù)計算1.初級每伏匝數(shù)TV11044.4fBoScTV1 = （3-39）式中 TV1 初級每伏匝數(shù)（匝/V）；f 電源頻率（Hz）；S1 鐵心有效截面積（cm2）；Bo 空載磁感應(yīng)強度（T）。2次級每伏匝數(shù)TV2TV2 = TV1/（1-U%） （3-40）式中 TV2 次級每伏匝數(shù)（匝/V）； U% 電壓調(diào)整率。3.初級匝數(shù) N1N1 = U1*TV1 （3-4

11、1）4.次級匝數(shù) N2N2 = U2*TV2 （3-41） 一、臺數(shù)選擇變壓器的臺數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級、用電容量和經(jīng)濟運行等條件綜合考慮確定。當(dāng)符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：1.有大量一級或二級負(fù)荷 在變壓器出現(xiàn)故障或檢修時，多臺變壓器可保證一、二級負(fù)荷的供電可靠性。當(dāng)僅有少量二級負(fù)荷時，也可裝設(shè)一臺變壓器，但變電所低壓側(cè)必須有足夠容量的聯(lián)絡(luò)電源作為備用。2.季節(jié)性負(fù)荷變化較大 根據(jù)實際負(fù)荷的大小，相應(yīng)投入變壓器的臺數(shù)，可做到經(jīng)濟運行、節(jié)約電能。3.集中負(fù)荷容量較大 雖為三級負(fù)荷，但一臺變壓器供電容量不夠，這時也應(yīng)裝設(shè)兩臺及以上變壓器。當(dāng)備用電源容量受到限制時，宜將重要負(fù)荷集中并且

12、與非重要負(fù)荷分別由不同的變壓器供電，以方便備用電源的切換。二、容量選擇變壓器容量的選擇，要根據(jù)它所帶設(shè)備的計算負(fù)荷，還有所帶負(fù)荷的種類和特點來確定。首先要準(zhǔn)確求計算負(fù)荷，計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。確定計算負(fù)荷目前最常用的一種方法是需要系數(shù)法，按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的基本公式為：有功計算負(fù)荷（kw） 無功計算負(fù)荷（kvar） 視在計算負(fù)荷（kvA） 計算電流（A） 式中 用電設(shè)備所在電網(wǎng)的額定電壓（kv）;需要系數(shù)；例如：某380V線路上，接有水泵電動機5臺，共200kW，另有通風(fēng)機5臺共55kW，確定線路上總的計算負(fù)荷的步驟為 （1）水泵電動機組 查表得=0.70.8(

13、取=0.8)，因此 （2）通風(fēng)機組 查表得=0.70.8(取=0.8)，因此 考慮各組用電設(shè)備的同時系數(shù)，取有功負(fù)荷的為，無功負(fù)荷的為，總計算負(fù)荷為 計算出設(shè)備的計算負(fù)荷后，就可選擇變壓器了。變壓器的容量首先應(yīng)保證在計算負(fù)荷下變壓器長期可靠運行。對僅有一臺變壓器運行的變電所，變壓器容量應(yīng)滿足下列條件 考慮到節(jié)能和留有余量，變壓器的負(fù)荷率一般取70%85%。對兩臺變壓器運行的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件： 滿足總計算負(fù)荷70%的需要，即 ；滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即。條件是考慮到兩臺變壓器運行時，每臺變壓器各承受總計算負(fù)荷的50%，負(fù)載率約為0.7，此時變壓

14、器效率較高。而在事故情況下，一臺變壓器承受總計算負(fù)荷時，只過載40%，可繼續(xù)運行一段時間。在此時間內(nèi)，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級負(fù)荷。條件是考慮在事故情況下，一臺變壓器仍能保證一、二級負(fù)荷的供電。 當(dāng)選用不同容量的兩臺變壓器時，每臺變壓器的容量可按下列條件選擇： 且 另外，變壓器的容量應(yīng)滿足大型電動機及其他沖擊負(fù)荷的起動要求，并滿足今后5-10年負(fù)荷增長的需要。組別額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)正切有功功率無功功率視在功率有功功率同期系數(shù)(0.80.9)無功功率同期系數(shù)(0.930.97)用電設(shè)備Pe(kW)KdcostgPjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵電動

15、機2000.80.80.75160120200通風(fēng)機550.80.80.75443355合計255204153255同時系數(shù)0.7940.766193.8148.4244.10.950.97再回到上例中，綜合計算結(jié)果為：按照變壓器的負(fù)荷率一般取70%85%（這里取70%）進行計算：所選變壓器的容量為：244/0.7=348.6kvA 故可選400kvA的變壓器。若有無功功率補償裝置，可使供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗降低，從而可選較小容量的電力變壓器。如上例情況，在沒有功率補償裝置時，功率因數(shù)為0.794，達不到國家標(biāo)準(zhǔn)，造成電能浪費，假設(shè)要使功率因數(shù)提高到0.95，無功補償容量QN.C應(yīng)為：

16、kvar 所以經(jīng)補償后的結(jié)果為：組別額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)正切有功功率無功功率視在功率有功功率同期系數(shù)(0.80.9)無功功率同期系數(shù)(0.930.97)用電設(shè)備Pe(kW)KdcostgPjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kV.A)KpKq水泵電動機2000.80.80.75160120200通風(fēng)機550.80.80.75443355合計255204153255同時系數(shù)0.7940.766193.8148.4244.10.950.97電容補償84.71補償后0.950.33193.863.7204這時可以算出有補償裝置后，變壓器所選的容量為：204/0.7=291.4因此可以用

17、315kvA的變壓器就可以了。由此可見，利用無功補償提高功率因數(shù)，可以減少投資和節(jié)約有色金屬，對整個供電系統(tǒng)大有好處。綜上所述，電力變壓器的選擇取決于計算負(fù)荷，而計算負(fù)荷又與系統(tǒng)中的負(fù)荷大小和負(fù)荷特性以及系統(tǒng)中的功率補償裝置有關(guān)。了解了這兩點，可以根據(jù)實際情況靈活選擇變壓器的容量，電力變壓器在運行中，其負(fù)荷總是變化的，在必要時允許過負(fù)荷運行，但是，對室內(nèi)變壓器，過負(fù)荷不得超過20%；對室外變壓器，過負(fù)荷不得超過30%。8.4電動機常用計算電機電流計算：對于交流電三相四線供電而言，線電壓是380，相電壓是220，線電壓是根號3相電壓對于電動機而言一個繞組的電壓就是相電壓，導(dǎo)線的電壓是線電壓（指A

18、相 B相 C相之間的電壓，一個繞組的電流就是相電流，導(dǎo)線的電流是線電流當(dāng)電機星接時：線電流相電流；線電壓根號3相電壓。 三個繞組的尾線相連接，電勢為零，所以繞組的電壓是220伏當(dāng)電機角接時：線電流根號3相電流；線電壓相電壓。 繞組是直接接380的，導(dǎo)線的電流是兩個繞組電流的矢量之和功率計算公式 p=根號三UI乘功率因數(shù) 是對的用一個鉗式電流表卡在A B C任意一個線上測到都是線電流極對數(shù)與扭矩的關(guān)系n=60f/p n: 電機轉(zhuǎn)速 60： 60秒 f: 我國電流采用50Hz p: 電機極對數(shù) 1對極對數(shù)電機轉(zhuǎn)速：3000轉(zhuǎn)/分；2對極對數(shù)電機轉(zhuǎn)速：60×50/2=1500轉(zhuǎn)/分 在輸出

19、功率不變的情況下，電機的極對數(shù)越多，電機的轉(zhuǎn)速就越低，但它的扭矩就越大。所以在選用電機時，考慮負(fù)載需要多大的起動扭距。異步電機的轉(zhuǎn)速n=(60f/p)×(1-s)，主要與頻率和極數(shù)有關(guān)。直流電機的轉(zhuǎn)速與極數(shù)無關(guān)，他的轉(zhuǎn)速主要與電樞的電壓、磁通量、及電機的結(jié)構(gòu)有關(guān)。n=(電機電壓-電樞電流*電樞電阻)/(電機結(jié)構(gòu)常數(shù)*磁通)。扭矩公式T=9550*P輸出功率/N轉(zhuǎn)速導(dǎo)線電阻計算公式：銅線的電阻率0.0172，R×L/S(L導(dǎo)線長度，單位：米，S導(dǎo)線截面，單位：m)磁通量的計算公式：B為磁感應(yīng)強度,S為面積。 已知高斯磁場定律為：=BS磁場強度的計算公式：H = N ×

20、; I / Le 式中：H為磁場強度，單位為A/m；N為勵磁線圈的匝數(shù)；I為勵磁電流（測量值），單位位A；Le為測試樣品的有效磁路長度，單位為m。磁感應(yīng)強度計算公式：B = / (N × Ae) B=F/IL u磁導(dǎo)率 pi=3.14 B=uI/2R 式中：B為磁感應(yīng)強度，單位為Wb/m2；為感應(yīng)磁通（測量值），單位為Wb；N為感應(yīng)線圈的匝數(shù)；Ae為測試樣品的有效截面積，單位為m2。感應(yīng)電動勢1)En/t（普適公式）法拉第電磁感應(yīng)定律，E：感應(yīng)電動勢(V)，n：感應(yīng)線圈匝數(shù)，/t:磁通量的變化率磁通量變化率=磁通量變化量/時間 磁通量變化量=變化后的磁通量-變化前的磁通量 

21、2)EBLV垂(切割磁感線運動)L:有效長度(m)3)EmnBS（交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢）Em:感應(yīng)電動勢峰值4)EBL2/2（導(dǎo)體一端固定以旋轉(zhuǎn)切割）:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)三相的計算公式：P1.732×U×I×cosCOS是電機的額定功率因數(shù)，額定功率因數(shù)是指電機在額定工作狀態(tài)下運行時，定子相電壓與相電流之間的相位差。(功率因數(shù)：阻性負(fù)載1，感性負(fù)載0.70.85之間，P功率：W)單相的計算公式：PU×I×cos空開選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載電流，空開容量比負(fù)載電流大2030%附近。公式是通用的：P1.732×IU

22、15;功率因數(shù)×效率（三相的）單相的不乘1.732（根號3）空開的選擇一般選總體額定電流的1.2-1.5倍即可。經(jīng)驗公式為：380V電壓,每千瓦2A, 660V電壓,每千瓦1.2A,3000V電壓,4千瓦1A,6000V電壓,8千瓦1A。 3KW以上，電流=2*功率；3KW及以下電流=2.5*功率功率因數(shù)（用有功電量除以無功電量，求反正切值后再求正弦值）功率因數(shù)cos=cosarctg(無功電量/有功電量）視在功率S 有功功率P 無功功率Q 功率因數(shù)cos視在功率S（有功功率P的平方無功功率Q 的平方） 再開平方而功率因數(shù)cos=P/S=P/(P2+Q2)(1/2)求有功功率、無功功

23、率、功率因數(shù)的計算公式，請詳細(xì)說明下。（變壓器為單相變壓器）另外無功功率的降低會使有功功率也降低么？反之無功功率的升高也會使有功功率升高么？ 答：有功功率=I*U*cos 即額定電壓乘額定電流再乘功率因數(shù)單位為瓦或千瓦無功功率=I*U*sin,單位為乏或千乏.I*U 為容量,單位為伏安或千伏安.無功功率降低或升高時,有功功率不變.但無功功率降低時,電流要降低,線路損耗降低,反之,線路損耗要升高.8.5導(dǎo)線的截面選擇計算8.5.1電纜載流量電纜載流量口決：估算口訣：二點五下乘以九，往上減一順號走。三十五乘三點五，雙雙成組減點五。條件有變加折算，高溫九折銅升級。穿管根數(shù)二三四，八七六折滿載流。說明

24、： (1) 本節(jié)口訣對各種絕緣線(橡皮和塑料絕緣線) 的載流量(安全電流) 不是直接指出，而是”截面乘上一定的倍數(shù)”來表示，通過心算而得。由表 5 3 可以看出：倍數(shù)隨截面的增大而減小?！岸c五下乘以九，往上減一順號走”說的是 2 5mm及以下的各種截面鋁芯絕緣線， 其載流量約為截面數(shù)的 9 倍。 如 2 5mm導(dǎo)線，載流量為 2 5× 9 22 5(A) 。 從 4mm及以上導(dǎo)線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關(guān)系是順著線號往上排，倍數(shù)逐次減 l， 即 4× 8、 6× 7、 10× 6、 16× 5、 25× 4?！叭宄巳c五，雙雙成組

25、減點五”，說的是 35mm”的導(dǎo)線載流量為截面數(shù)的 3 5 倍， 即 35× 3 5 122 5(A) 。 從 50mm及以上的導(dǎo)線，其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系變?yōu)閮蓚€兩個線號成一組，倍數(shù)依次減 0 5。 即 50、 70mm導(dǎo)線的載流量為截面數(shù)的 3 倍； 95、 120mm” 導(dǎo)線載流量是其截面積數(shù)的 2 5倍， 依次類推?！皸l件有變加折算，高溫九折銅升級”。上述口訣是鋁芯絕緣線、 明敷在環(huán)境溫度 25的條件下而定的。 若鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長期高于 25的地區(qū)，導(dǎo)線載流量可按上述口訣計算方法算出， 然后再打九折即可；當(dāng)使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線， 它的載流量要比同規(guī)格

26、鋁線略大一些，可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個線號的載流量。 如 16mm 銅線的載流量，可按 25mm2 鋁線計算。8.5.2計算電纜載流量選擇電纜（根據(jù)電流選擇電纜）導(dǎo)線的載流量與導(dǎo)線截面有關(guān)， 也與導(dǎo)線的材料、型號、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān)， 影響的因素較多， 計算也較復(fù)雜。各種導(dǎo)線的載流量通常可以從手冊中查找。 但利用口訣再配合一些簡單的心算， 便可直接算出，不必查表。1. 口訣 鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系 10 下五， 100 上二， 25、 35，四、 三界， . 70、 95， 兩倍半。穿管、 溫度，八、 九折。裸線加一半。銅線升級算。說明 口訣對各種截面的載流量（安）

27、 不是直接指出的，而是用截面乘上一定的倍數(shù)來表示。 為此將我國常用導(dǎo)線標(biāo)稱截面（平方毫米） 排列如下：1、 1.5、 2.5、 4、 6、 10、 16、 25、 35、 50、 70、 95、 120、 150、 185（1）第一句口訣指出鋁芯絕緣線載流量（安） 、 可按截面的倍數(shù)來計算?？谠E中的阿拉伯?dāng)?shù)碼表示導(dǎo)線截面（平方毫米） ， 漢字?jǐn)?shù)字表示倍數(shù)。 把口訣的截面與倍數(shù)關(guān)系排列起來如下： 110 16、 25 35、 50 70、 95 120 以上 五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍 現(xiàn)在再和口訣對照就更清楚了，口訣“ 10 下五”是指截面在 10 以下，載流量都是截面數(shù)值的五倍。 “ 1

28、00 上二” （讀百上二） 是指截面 100 以上的載流量是截面數(shù)值的二倍。截面為 25 與 35 是四倍和三倍的分界處。 這就是口訣“ 25、 35，四三界”。而截面 70、 95 則為二點五倍。 從上面的排列可以看出： 除 10 以下及 100 以上之外， 中間的導(dǎo)線截面是每兩種規(guī)格屬同一種倍數(shù)。例如：鋁芯絕緣線， 環(huán)境溫度為不大于 25時的載流量的計算：當(dāng)截面為 6 平方毫米時，算得載流量為 30 安；當(dāng)截面為 150 平方毫米時，算得載流量為 300 安；當(dāng)截面為70 平方毫米時，算得載流量為 175 安； 從上面的排列還可以看出：倍數(shù)隨截面的增大而減小， 在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處， 誤差稍

29、大些。 比如截面 25 與 35 是四倍與三倍的分界處， 25 屬四倍的范圍， 它按口訣算為 100 安， 但按手冊為 97 安； 而 35 則相反， 按口訣算為 105 安， 但查表為 117 安。不過這對使用的影響并不大。 當(dāng)然， 若能“胸中有數(shù)”， 在選擇導(dǎo)線截面時， 25 的不讓它滿到 100 安， 35 的則可略為超過 105 安便更準(zhǔn)確了。 同樣， 2.5 平方毫米的導(dǎo)線位置在五倍的始端， 實際便不止五倍（最大可達到 20 安以上） ，不過為了減少導(dǎo)線內(nèi)的電能損耗，通常電流都不用到這么大， 手冊中一般只標(biāo)12 安。（ 2） 后面三句口訣便是對條件改變的處理。 “穿管、 溫度，八、

30、九折”是指：若是穿管敷設(shè)（包括槽板等敷設(shè)、即導(dǎo)線加有保護套層，不明露的） ， 計算后，再打八折；若環(huán)境溫度超過 25， 計算后再打九折， 若既穿管敷設(shè)，溫度又超過 25， 則打八折后再打九折， 或簡單按一次打七折計算。關(guān)于環(huán)境溫度， 按規(guī)定是指夏天最熱月 的平均最高溫度。 實際上，溫度是變動的，一般情況下， 它影響導(dǎo)線載流并不很大。 因此， 只對某些溫車間或較熱地區(qū)超過 25較多時， 才考慮打折扣。例如對鋁心絕緣線在不同條件下載流量的計算： 當(dāng)截面為 10 平方毫米穿管時， 則載流量為 10× 5× 0.840 安；若為高溫， 則載流量為 10× 5×

31、0.945 安；若是穿管又高溫， 則載流量為 10× 5× 0.735 安。（ 3）對于裸鋁線的載流量，口訣指出“裸線加一半” 即計算后再加一半。 這是 指同樣截面裸鋁線與鋁芯絕緣線比較，載流量可加大一半。例如對裸鋁線載流量的計算： 當(dāng)截面為 16 平方毫米時， 則載流量為 16× 4× 1.596 安， 若在高溫下， 則載流量為 16× 4× 1.5× 0.9=86.4 安。 (4) 對于銅導(dǎo)線的載流量，口訣指出“銅線升級算”， 即將銅導(dǎo)線的的截面排列順序提升一級， 再按相應(yīng)的鋁線條件計算。例如截面為 35 平方毫米裸銅線

32、環(huán)境溫度為 25，載流量的計算為： 按升級為 50平方毫米裸鋁線即得 50× 3× × 1.5=225 安.對于電纜，口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜， 大體上可直接采用第一句口訣中的有關(guān)倍數(shù)計算。 比如 35 平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的載流量為 35× 3=105 安。 95 平方毫米的約為 95× 2.5238 安。三相四線制中的零線截面，通常選為相線截面的 1/2 左右。 當(dāng)然也不得小于按機械強度要求所允許的最小截面。 在單相線路中，由于零線和相線所通過的負(fù)荷電流相同， 因此零線截面應(yīng)與相線截面相同。8.6高低壓電器選擇計算

33、1、高壓電氣選擇1、髙壓電器選擇的一般要求 為保證高壓電器的安全可靠運行，選擇髙壓電器的一般要求見表1-1。表1-1選擇高壓電器的一般要求序號選擇項目一般要求1正常工作條件應(yīng)滿足電壓、電流。頻率、機械負(fù)荷等方面的要求；對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負(fù)荷開關(guān)等，則還有開斷電流的能力2短路條件按最大可能的短路故障條件校驗高壓電器的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。對斷路器還需要校驗額定關(guān)和電流3環(huán)境條件選擇高壓電器結(jié)構(gòu)類型時應(yīng)考慮電器的使用場合、環(huán)境溫度，海拔、防塵、防火、防爆、等要求、以及濕熱或干熱地區(qū)的特點。另外，還需要考慮高壓電器工作時產(chǎn)生的噪聲和電磁干擾等4承受過電壓能力及絕緣水平應(yīng)滿足額定短

34、時工頻過電壓及雷電沖擊過電壓下的絕緣配合要求5其他條件按所選高壓電器的不同特點進行選擇，包括開關(guān)電器的操作性能、熔斷器的保護特性配合、互感器的負(fù)載及準(zhǔn)確度等級等確定2、高壓斷路器的選擇 目前，35KV及以下變配電所中廣泛采用戶內(nèi)型真空斷路器，配用彈簧操動機構(gòu)或永磁操動機構(gòu)。為限制操作過電壓，真空斷路器可根據(jù)電路性質(zhì)和工作狀態(tài)配置專用的R-C吸收裝置或者金屬氧化鋅避雷針。如表1-2顯示。表1-2高壓斷路器的選擇項目及條件序號選擇項目具體條件1額定電壓與最高工作電壓額定電壓與所在線路的標(biāo)稱電壓相符，允許最高工作電壓不應(yīng)低于所在線路的最高允許電壓2額定電流額定電流應(yīng)大于該回路在各種合理允許方式下的最

35、大持續(xù)工作電流3額定頻率等于電網(wǎng)工頻50HZ4水平機械荷載對10KV及以下高壓系統(tǒng)，高壓斷路器接線端子所承受的水平最大作用不大于250N5額定短路開斷電流對遠離發(fā)電機端處，額定短路開斷電流應(yīng)大于安裝地點的最大三相對稱開斷電流6額定電纜充電開斷電流使用高壓斷路器開斷電纜線路時，斷路器應(yīng)能斷開最大電纜充電電流。對于10kv高壓系統(tǒng)，斷路器額定電纜充電開斷電流為25A7額定峰值耐受電流額定峰值耐受電流不應(yīng)小于安裝地點的最大三相短路電流峰值8額定短時耐受電流短路電流熱效應(yīng)為:9額定短路關(guān)合電流額定短路關(guān)合電流不應(yīng)小于安裝地點的最大三相短路電流峰值10環(huán)境條件一般斷路器按正常使用環(huán)境制造，當(dāng)使用地點的環(huán)

36、境條件特殊時，應(yīng)由斷路器制造廠商按滿足特殊要求制造11承受過電壓能力及絕緣水平額定電壓為6kv時，雷電沖進耐受電壓是60kv，短時工頻耐受電壓是30kv12其他條件根據(jù)使用場合對機械壽命和電壽命的要求相應(yīng)選擇不同操作性能級別的高壓斷路器3、高壓復(fù)合開關(guān)的選擇 目前，35KV及以下變配電所中采用的戶內(nèi)型通用負(fù)荷開關(guān)的類型有真空負(fù)荷開關(guān).負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)等，一般配置彈簧操動機構(gòu)，可電動操作或手動操作。高壓通用復(fù)合開關(guān)的選擇項目及其條件見表1-3。表1-3高壓通用負(fù)荷開關(guān)的選擇項目及條件序號選擇項目具體條件1額定電壓與最高廣州電壓額定電壓與所在線路的標(biāo)稱電壓相符，允許最高工作電壓應(yīng)不低于所在

37、線路的最高允許電壓2額定電流額定電流應(yīng)大于該回路在各種合理允許方式下的最大持續(xù)工作電流3額定頻率等于電網(wǎng)工頻50HZ4水平機械荷載對10kv及以下高壓系統(tǒng)，高壓負(fù)載開關(guān)接線端子所承受的水平最大作用力不大于250N5額定有功負(fù)荷開斷電流額定有功負(fù)荷開斷電流應(yīng)大于切斷最大可能的過負(fù)荷電流6其他額定開斷電流使用開關(guān)負(fù)荷開端電纜電線的最大充電電流不應(yīng)大于其額定電纜充電開斷電流7額定峰值耐受電流額定峰值耐受電流不應(yīng)小于安裝地點的最大三相短路電流峰值8額定短時耐受電流對熔斷器保護的開關(guān)，可以考慮熔斷器在短路電流的持續(xù)時間方面的限流效應(yīng)9額定短路關(guān)合電流限定短路關(guān)合電流不應(yīng)小于安裝地點的最大三相短路電流的電

38、流峰值，對熔斷器保護的負(fù)荷開關(guān)，可以考慮熔斷器在短路電流的數(shù)值方面的限流效應(yīng)10環(huán)境條件一般高壓負(fù)荷開關(guān)按正常使用條件制造，當(dāng)使用地點的環(huán)境條件特殊時，應(yīng)由負(fù)荷開關(guān)制造廠商按滿足特殊要求生產(chǎn)11承受過電壓能力及絕緣水平額定電壓為6kv時，雷電沖擊電壓60kv，短時工頻耐受電壓30kv12其他條件根據(jù)使用場所對機械壽命和電壽命的要求相應(yīng)選擇不同級別的通用負(fù)荷開關(guān)4、高壓熔斷器的選擇 目前，35kv及以下變配電所中采用的戶內(nèi)型高壓熔斷器類型有一般熔斷器、后備熔斷器及全范圍熔斷器。高壓熔斷器的選擇及其條件見表1-4。表1-4高壓熔斷器的選擇項目及條件序號選擇項目具體條件 1額定電壓與最高工作電壓額定

39、電壓與所在線路的標(biāo)稱電壓相符，允許最高工作電壓不低于所在線路的最高工作電壓2額定頻率等于電網(wǎng)工頻50HZ3熔斷器額定電流熔斷器額定電流不小于所安裝的熔體額定電流4熔斷器額定電流保護電力變壓器的熔體額定電流可按變壓器一次側(cè)額定電流的l.5-2倍選擇。實際工程中宜按制造廠家提供的熔體額定電流與變壓器容量配合表選擇，應(yīng)保證在變壓器勵磁涌流秒持續(xù)時間內(nèi)不熔斷保護電力線路的熔體額定電流可按線路最大工作電流的1.1-1.3倍選擇保護并聯(lián)電容器的熔體額定電流按電容器回路額定電流的1.5-2倍保護電壓互感器的熔體額定電流一般為0.5A或1A并應(yīng)能承受電壓互感器的勵磁 沖擊電流 5額定開斷電流對限流型熔斷器，額

40、定最大開斷電流應(yīng)大于安裝地點(熔斷器出線端子處)的最大三相對稱短路電流初始值，對于后備熔斷器除校驗額定最大開斷電流外，還應(yīng)滿足最小短路電流大于額定最小開斷電流的要求 6環(huán)境條件一般熔斷器按正常使用條件制造，當(dāng)使用地點的環(huán)境條件特殊時，應(yīng)由熔斷器制造廠家按滿足特殊要求生產(chǎn)7其他條件校驗熔斷器保護的選擇性配合 5、高壓負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器的選擇 高壓負(fù)荷開關(guān)-烙斷器組合電器的選擇校驗見表1-5。表1-5高壓負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器的選擇校驗。序號校驗項目具體條件1實際轉(zhuǎn)移電流組合電器的實際轉(zhuǎn)移電流應(yīng)小于其額定轉(zhuǎn)移電流，且不小于熔斷器的額定最小開斷電流2實際交接電流組合電器的實際交接電流應(yīng)小于其

41、額定交接電流2、低壓電氣的選擇1、低壓電器選擇的一般要求 低壓配電設(shè)計所選用的電器，應(yīng)符合國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)符合表4-1的一般要求。表4-1選擇低壓電器的一般要求序號選擇條件一般要求1正常工作條件電器的額定頻率應(yīng)與所在回路的頻率相適應(yīng)電器的額定電壓應(yīng).與所在回路標(biāo)稱電壓相適應(yīng)電器的額定電流不應(yīng)小干回路的計算電流2短路條件可能通過短路電流的電器(如隔離電器、開關(guān)、熔斷器式開關(guān)、接觸器等)，應(yīng)滿足在短路條件下短時和峰值耐受電流的要求斷開短路電流的保護電器（如熔斷器、低壓斷路器)，應(yīng)滿足短路條件下的和分?jǐn)嗄芰σ髴?yīng)采用接通和分?jǐn)鄷r安裝處預(yù)期短路電流驗算電器在短路條件下的接通能力和分?jǐn)嗄芰?，?dāng)短路點

42、附近所接電動機額定電流之和超過短路電流的l%時，應(yīng)計入電動機反饋電流的影響3環(huán)境條件電器應(yīng)適應(yīng)所在場所的環(huán)境條件?？紤]是否為特殊環(huán)境如多塵環(huán)境、化工腐蝕環(huán)境、高原地區(qū)、熱帶地區(qū)、爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境等4其他條件低壓保護電器還應(yīng)按保護特性選擇。雙電源自動切換開關(guān)電器按動作特性選擇2、隔離電器和功能性開關(guān)電器的選擇2.1、隔離電器的選擇 除需要滿足4-1表以外。隔離電器的選擇還應(yīng)符合表4-2。表4-2隔離電器的選擇序號項目具體要求1應(yīng)用場合當(dāng)維護、測試和檢修設(shè)備需斷開電源時.應(yīng)設(shè)置隔離電器由建筑物外引入的低壓配電線路，應(yīng)在室內(nèi)靠近進線點便于操作維護的地方裝設(shè)隔離電器雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器（ATS）的

43、兩個電源側(cè)應(yīng)分別裝設(shè)隔離電器低壓無功補償電容器主電路、交流電動機主電路等需獨立停電檢修的電氣裝置應(yīng)裝設(shè)隔離電器由同一電屏(箱)供電的配電線路可以共用一套隔離電器2功能要求隔離電器應(yīng)使所在回路與帶電部分隔離，當(dāng)隔離電器誤操作會造成嚴(yán)重事故時,采取防止誤操作的措施。在TN-C系統(tǒng)中，不應(yīng)將PEN線隔離;在TN-S系統(tǒng)中，不需要將N線隔離3選擇與安裝隔離電器的沖擊耐受電壓和泄漏電流應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定斷開觸頭之間的隔離距離應(yīng)該是可見的或明撇的用標(biāo)志“閉合”或“斷開”可靠地標(biāo)示出來。這種標(biāo)示只有在每極觸頭斷開之間已經(jīng)達到隔離距離要求時才出現(xiàn)半導(dǎo)體電器嚴(yán)禁作隔離電器隔離電器的設(shè)計與安裝，應(yīng)能防止意外的閉合應(yīng)采取措施固定住無載隔離電器，以防無意的或隨意的斷開宜采用能斷開與所連接電源的所有極的多極開關(guān)電器作為隔離手段，但井不排除采用多個彼此靠近的單極電器2.2、功能性開關(guān)電器的選擇 除需滿足表的一般要求外，功