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實用電工速算口訣

發布時間:2022-07-02 09:19人氣:

先估算負荷電流

1.用途這是根據用電設備的功率(千瓦或千伏安)算出電流(安)的口訣。電流的大小直接與功率有關,也與電壓、相別、力率(又稱功率因數)等有關。一般有公式可供計算。由于工廠常用的都是380/220伏三相四線系統,因此,可以根據功率的大小直接算出電流。

2.口訣低壓380/220伏系統每千瓦的電流,安。千瓦、電流,如何計算?

電力加倍,電熱加半。 ① 單相千瓦,4.5安。 ② 單相380,電流兩安半。 ③

3. 說明口訣是以380/220伏三相四線系統中的三相設備為準,計算每千瓦的安數。對于某些單相或電壓不同的單相設備,其每千瓦的安數,口訣另外作了說明。 ① 這兩句口訣中,電力專指電動機。在380伏三相時(力率0.8左右),電動機每千瓦的電流約為2安.即將”千瓦數加一倍”(乘2)就是電流,安。這電流也稱電動機的額定電流。

【例1】 5.5千瓦電動機按“電力加倍”算得電流為11安。

【例2】 40千瓦水泵電動機按“電力加倍”算得電流為80安。電熱是指用電阻加熱的電阻爐等。三相380伏的電熱設備,每千瓦的電流為1.5安。

即將“千瓦數加一半”(乘1.5)就是電流,安。

【例1】 3千瓦電加熱器按“電熱加半”算得電流為4.5安。

【例2】 15千瓦電阻爐按“電熱加半”算得電流為23安。這句口訣不專指電熱,對于照明也適用。雖然照明的燈泡是單相而不是三相,但對照明供電的三相四線干線仍屬三相。只要三相大體平衡也可這樣計算。

此外,以千伏安為單位的電器(如變壓器或整流器)和以千乏為單位的移相電容器(提高力率用)也都適用。即時說,這后半句雖然說的是電熱,但包括所有以千伏安、千乏為單位的用電設備,以及以千瓦為單位的電熱和照明設備。

【例1】 12千瓦的三相(平衡時)照明干線按“電熱加半”算得電流為18安。

【例2】 30千伏安的整流器按“電熱加半”算得電流為45安(指380伏三相交流側)。

【例3】 320千伏安的配電變壓器按“電熱加半”算得電流為480安(指380/220伏低壓側)。

【例4】 100千乏的移相電容器(380伏三相)按“電熱加半”算得電流為150安。 ②在380/220伏三相四線系統中,單相設備的兩條線,一條接相線而另一條接零線的(如照明設備)為單相220伏用電設備。這種設備的力率大多為1,因此,口訣便直接說明“單相(每)千瓦4.5安”。計算時,只要“將千瓦數乘4.5”就是電流,安。

同上面一樣,它適用于所有以千伏安為單位的單相220伏用電設備,以及以千瓦為單位的電熱及照明設備,而且也適用于220伏的直流。

【例1】 500伏安(0.5千伏安)的行燈變壓器(220伏電源側)按“單相千瓦、4.5 安”算得電流為2.3安。

【例2】 1000瓦投光燈按“單相千瓦、4.5安”算得電流為4.5安。對于電壓更低的單相,口訣中沒有提到??梢匀?20伏為標準,看電壓降低多少,電流就反過來增大多少。比如36伏電壓,以220伏為標準來說,它降低到1/6,電流就應增大到6倍,即每千瓦的電流為6*4.5=27安。比如36伏、60瓦的行燈每只電流為0.06*27=1.6安,5只便共有8安。 ③在380/220伏三相四線系統中,單相設備的兩條線都是接到相線上的,習慣上稱為單相380伏用電設備(實際是接在兩相上)。

這種設備當以千瓦為單位時,力率大多為1,口訣也直接說明:“單相380,電流兩安半”。它也包括以千伏安為單位的380伏單相設備。計算時,只要“將千瓦或千伏安數乘2.5”就是電流,安。

【例1】 32千瓦鉬絲電阻爐接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為80安。

【例2】 2千伏安的行燈變壓器,初級接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為5安。

【例3】 21千伏安的交流電焊變壓器,初級接單相380伏,按“電流兩安半”算得電流為53安。

估算出負荷的電流后在根據電流選出相應導線的截面,選導線截面時有幾個方面要考慮到一是導線的機械強度二是導線的電流密度(安全截流量), 三是允許電壓降電壓降的估算

1.用途根據線路上的負荷矩,估算供電線路上的電壓損失,檢查線路的供電質量。

2.口訣提出一個估算電壓損失的基準數據,通過一些簡單的計算,可估出供電線路上的電壓損失。壓損根據“千瓦.米”,2.5鋁線20—1。截面增大荷矩大,電壓降低平方低。 ① 三相四線6倍計,銅線乘上1.7。 ② 感抗負荷壓損高,10下截面影響小,若以力率0.8計,10上增加0.2至1。 ③

3.說明電壓損失計算與較多的因素有關,計算較復雜。估算時,線路已經根據負荷情況選定了導線及截面,即有關條件已基本具備。電壓損失是按“對額定電壓損失百分之幾”來衡量的。

口訣主要列出估算電壓損失的***基本的數據,多少“負荷矩”電壓損失將為1%。當負荷矩較大時,電壓損失也就相應增大。因些,首先應算出這線路的負荷矩。所謂負荷矩就是負荷(千瓦)乘上線路長度(線路長度是指導線敷設長度“米”,即導線走過的路徑,不論線路的導線根數。),單位就是“千瓦.米”。對于放射式線路,負荷矩的計算很簡單。如下圖1,負荷矩便是20*30=600千瓦.米。但如圖2的樹干式線路,便麻煩些。對于其中5千瓦設備安裝位置的負荷矩應這樣算:從線路供電點開始,根據線路分支的情況把它分成三段。在線路的每一段,三個負荷(10、8、5千瓦)都通過,因此負荷矩為:***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5千瓦設備處的總負荷矩為:230+65+50=345千瓦.米下面對口訣進行說明: ①首先說明計算電壓損失的***基本的根據是負荷矩:千瓦.米接著提出一個基準數據: 2 .5平方毫米的鋁線,單相220伏,負荷為電阻性(力率為1),每20“千瓦.米”負荷矩電壓損失為1%。這就是口訣中的“2 .5鋁線20—1”。在電壓損失1%的基準下,截面大的,負荷矩也可大些,按正比關系變化。比如10平方毫米的鋁線,截面為2 .5平方毫米的4倍,則20*4=80千瓦.米,即這種導線負荷矩為80千瓦.米,電壓損失才1%。其余截面照些類推。當電壓不是220伏而是其它數值時,例如36伏,則先找出36伏相當于220伏的1/6。此時,這種線路電壓損失為1%的負荷矩不是20千瓦.米,而應按1/6的平方即1/36來降低,這就是20*(1/36)=0 .55千瓦.米。即是說,36伏時,每0 .55千瓦.米(即每550瓦.米),電壓損失降低1%。 “電壓降低平方低”不單適用于額定電壓更低的情況,也可適用于額定電壓更高的情況。這時卻要按平方升高了。例如單相380伏,由于電壓380伏為220伏的1 .7倍,因此電壓損失1%的負荷矩應為20*1 .7的平方=58千瓦.米。從以上可以看出:口訣“截面增大荷矩大,電壓降低平方低”。都是對照基準數據“2 .5鋁線20—1”而言的。

【例1】 一條220伏照明支路,用2 .5平方毫米鋁線,負荷矩為76千瓦.米。由于76是20的3 .8倍(76/20=3 .8),因此電壓損失為3 .8%。

【例2】 一條4平方毫米鋁線敷設的40米長的線路,供給220伏1千瓦的單相電爐2只,估算電壓損失是:先算負荷矩2*40=80千瓦.米。再算4平方毫米鋁線電壓損失1%的負荷矩,根據“截面增大負荷矩大”的原則,4和2 .5比較,截面增大為1 .6倍(4/2 .5=1 .6),因此負荷矩增為 20*1 .6=32千瓦.米(這是電壓損失1%的數據)。***后計算80/32=2 .5,即這條線路電壓損失為2 .5%。 ②當線路不是單相而是三相四線時,(這三相四線一般要求三相負荷是較平衡的。它的電壓是和單相相對應的。如果單相為220伏,對應的三相便是380伏,即380/220伏。)同樣是2 .5平方毫米的鋁線,電壓損失1%的負荷矩是①中基準數據的6倍,即20*6=120千瓦.米。至于截面或電壓變化,這負荷矩的數值,也要相應變化。當導線不是鋁線而是銅線時,則應將鋁線的負荷矩數據乘上1 .7,如“2 .5鋁線20—1”改為同截面的銅線時,負荷矩則改為20*1 .7=34千瓦.米,電壓損失才1%。

【例3】 前面舉例的照明支路,若是銅線,則76/34=2 .2,即電壓損失為2 .2%。對電爐供電的那條線路,若是銅線,則80/(32*1 .7)=1 .5,電壓損失為1 .5%。

【例4】 一條50平方毫米鋁線敷設的380伏三相線路,長30米,供給一臺60千瓦的三相電爐。電壓損失估算是:先算負荷矩:60*30=1800千瓦.米。再算50平方毫米鋁線在380伏三相的情況下電壓損失1%的負荷矩:根據“截面增大荷矩大”,由于50是2 .5的20倍,因此應乘20,再根據“三相四線6倍計”,又要乘6,因此,負荷矩增大為20*20*6=2400千瓦.米。***后1800/2400=0 .75,即電壓損失為0 .75%。 ③以上都是針對電阻性負荷而言。對于感抗性負荷(如電動機),計算方法比上面的更復雜。但口訣首先指出:同樣的負荷矩——千瓦.米,感抗性負荷電壓損失比電阻性的要高一些。它與截面大小及導線敷設之間的距離有關。對于10平方毫米及以下的導線則影響較小,可以不增高。對于截面10平方毫米以上的線路可以這樣估算:先按①或②算出電壓損失,再“增加0 .2至1”,這是指增加0 .2至1倍,即再乘1 .2至2。這可根據截面大小來定,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。以上是指線路架空或支架明敷的情況。對于電纜或穿管線路,由于線路距離很小面影響不大,可仍按①、②的規定估算,不必增大或僅對大截面的導線略為增大(在0 .2以內)。

【例5】 圖1中若20千瓦是380伏三相電動機,線路為3*16鋁線支架明敷,則電壓損失估算為:已知負荷矩為600千瓦.米。計算截面16平方毫米鋁線380伏三相時,電壓損失1%的負荷矩:由于16是2 .5的6 .4倍,三相負荷矩又是單相的6倍,因此負荷矩增為:20*6 .4*6=768千瓦.米 600/768=0 .8 即估算的電壓損失為0 .8%。但現在是電動機負荷,而且導線截面在10以上,因此應增加一些。根據截面情況,考慮1 .2,估算為0 .8*1 .2=0 .96,可以認為電壓損失約1%。以上就是電壓損失的估算方法。

***后再就有關這方面的問題談幾點:一、線路上電壓損失大到多少質量就不好?一般以7~8%為原則。(較嚴格的說法是:電壓損失以用電設備的額定電壓為準(如380/220伏),允許低于這額定電壓的5%(照明為2 .5%)。但是配電變壓器低壓母線端的電壓規定又比額定電壓高5%(400/230伏),因此從變壓器開始至用電設備的整個線路中,理論上共可損失5%+5%=10%,但通常卻只允許7~8%。這是因為還要扣除變壓器內部的電壓損失以及變壓器力率低的影響的緣故。)不過這7~8%是指從配電變壓器低壓側開始至計算的那個用電設備為止的全部線路。它通常包括有戶外架空線、戶內干線、支線等線段。應當是各段結果相加,全部約7~8%。

二、估算電壓損失是設計的工作,主要是防止將來使用時出現電壓質量不佳的現象。由于影響計算的因素較多(主要的如計算干線負荷的準確性,變壓器電源側電壓的穩定性等),因此,對計算要求很***意義不大,只要大體上胸中有數就可以了。比如截面相比的關系也可簡化為4比2 .5為1 .5倍,6比2 .5為2 .5倍,16比2 .5倍為6倍。這樣計算會更方便些。

三、在估算電動機線路電壓損失中,還有一種情況是估算電動機起動時的電壓損失。這是若損失太大,電動機便不能直接起動。由于起動時的電流大,力率低,一般規定起動時的電壓損失可達15%。這種起動時的電壓損失計算更為復雜,但可用上述口訣介紹的計算結果判斷,一般截面25平方毫米以內的鋁線若符合5%的要求,也可符合直接起動的要求:35、50平方毫米的鋁線若電壓損失在3 .5%以內,也可滿足;70、95平方毫米的鋁線若電壓損失在2 .5%以內,也可滿足;而120平方毫米的鋁線若電壓損失在1 .5以內。才可滿足。這3 .5%,2 .5%,1 .5 .%剛好是5%的七、五、三折,因此可以簡單記為:“35以上,七、五、三折”。

四、假如在使用中確實發現電壓損失太大,影響用電質量,可以減少負荷(將一部分負荷轉移到別的較輕的線路,或另外增加一回路),或者將部分線段的截面增大(***好增大前面的干線)來解決。對于電動機線路,也可以改用電纜來減少電壓損失。當電動機無法直接啟動時,除了上述解決辦法外,還可以采用降壓起動設備(如星-三角起動器或自耦減壓起動器等)來解決。


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