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如何计算多大的功率用多大的电线电缆?

2023-2-8 16:40| 查看: 149| 评论: 0

摘要: 一、电机功率与配线直径计算 首先要计算100KW负荷的线电流 对于三相平衡电路而言,三相电路功率的计算公式是:P=1.732IUcosφ。
一、电机功率与配线直径计算+ y8 {! a. z" e8 W% L
首先要计算100KW负荷的线电流。" e7 `; W2 r8 v9 ~
对于三相平衡电路而言,三相电路功率的计算公式是:P=1.732IUcosφ。( W5 R1 V9 T2 j
由三相电路功率公式可推出:+ t, ?1 p3 F8 l8 i3 L
线电流公式:I=P/1.732Ucosφ, T) K3 F1 c' I: |, s/ v+ A: h



式中:P为电路功率,U为线电压,三相是380V,cosφ是感性负载功率因素,一般综合取0.8你的100KW负载的线电流:
I=P/1.732Ucosφ=100000/1.732*380*0.8=100000/526.53=190A
& I( x9 N" ?. ~8 W! f9 D
. ~& i& o# y6 X; B6 N
还要根据负载的性质和数量修正电流值。
. m5 q/ e3 m. o# V7 O6 s

如果负载中大电机机多,由于电机的启动电流很大,是工作电流的4到7倍,所以还要考虑电机的启动电流,但启动电流的时间不是很长,一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。
$ ?6 M9 [! v5 Q/ [1 [( M" n& C
" R3 K' z2 ?  ]; M
若取1.5,那么电流就是285A。如果60KW负载中数量多,大家不是同时使用,可以取使用系数为0.5到0.8,这里取0.8,电流就为228A。就可以按这个电流选择导线、空开、接触器、热继电器等设备。所以计算电流的步骤是不能省略。


导线选择:8 u5 H$ O  o; u9 A$ X" B; S9 i
根据某电线厂家的电线允许载流量表,选用50平方的铜芯橡皮电线,或者选70平方的铜芯塑料电线。



变压器选择:
变压器选择也有很多条件,这里就简单的用总容量除以功率因素再取整。S=P/cosφ=100/0.8=125KVA, N  r# B9 p" F1 |
8 d/ T  C: \6 J
选择大于125KVA的变压器就可以了。
( u9 b  n5 i  U  j/ M; t( f

9 q7 y% @2 f' z, h: Q2 B, \
50平方的铜芯电缆能承受多少电流也要看敷设方式和环境温度,还有电缆的结构类型等因素。
# X+ ~* F5 z# i8 \8 Z# A8 ~9 R
. `7 s. s% Y5 x4 a5 A- h5 r
50平方10/35KV交联聚乙烯绝缘电缆长期允许载流量空气敷设长期允许载流量


(10KV三芯电缆)231A(35KV单芯电缆)260A直埋敷设长期允许载流量(土壤热阻系数100°C.cm/W)(10KV三芯电缆)217A(35KV单芯电缆)213A  H  C, @* t2 T+ H8 q
3 ?  o! X( c+ B( @+ [* ?3 L" J
6 t/ K  e; V! A: T2 d5 L! W4 U+ Z
二、根据功率配电缆的简易计算 ) }* W0 R# \* P/ x/ y: I4 A% H
已知电机的额定功率为22KW,额定电压为380V变压器距井场400米,试问配很截面积多大的电缆线?4 w- T4 t; [2 w1 O


(铜的电阻率Ρ取0.0175)(一)有额定容量算出电机在额定功率下的额定电流2 L6 P/ T. T$ \3 N% R& g. f) E

6 o: C. c8 M  L8 ?, a, M
解:由P=S×COSφ得S=P/COSφ=22/0.8=27.5KVA其P为额定功率,COSφ为功率因数,按电机名牌取0.80 N+ j. Z2 r0 a
+ f9 Z6 B1 ]) n! t0 F/ b
$ v4 y. J& V, e2 y" [. u6 f# c
有S=I×U算出在额定功率下的额定电流I=S/U=27500/380=73A由计算口诀得
估算口诀:) W6 g+ x" v3 i3 q, Q
二点五下乘以九,往上减一顺号走。
三十五乘三点五,双双成组减点五。
条件有变加折算,高温九折铜升级。" C. M" J  s) i$ h
穿管根数二三四,八七六折满载流。1 }( w' s7 K: r0 b0 C
说明:
(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出,而是"截面乘上一定的倍数"来表示,通过心算而得。$ ?9 d8 ]0 [3 c, {( j


倍数随截面的增大而减小。
: M0 ?# h8 X0 u! v6 n3 U

"二点五下乘以九,往上减一顺号走"说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线,其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线,载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排,倍数逐次减l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。) b6 R0 F( }% v& i' V! ~* q
& E! Z# Z" P7 ?# q& ?/ f+ v
, W( g( l! U" I! D, H, f
"三十五乘三点五,双双成组减点五",说的是35mm"的导线载流量为截面数的3.5倍,即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线,其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组,倍数依次减0.5。即50、70mm’' {- o9 z3 v; ^+ I0 o8 ?


导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm"导线载流量是其截面积数的2.5倍,依次类推。$ w) o' k" Q: n" X4 b  N, r, ~1 R
( F3 c  }2 T2 h7 H, @

"条件有变加折算,高温九折铜升级"。9 }. \% s; b* X0 S' a
! t5 l" |7 B1 P- f/ x. [
4 y3 \" U/ r! W: L! V3 x! ^
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。; |% q4 y( i8 c% u* H1 C% Q  @: \


若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出,然后再打九折即可;9 @. O4 w- R) I4 T0 a
( h6 Q% X' V. f  z

当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线,它的载流量要比同规格铝线略大一些,可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。" j$ j4 }' T0 j: E1 V" J4 z
5 f1 g" d' b- U# r. ^* _

如16mm’铜线的载流量,可按25mm2铝线计算16×5=80可知选用16平方的合适% k! A2 j1 P$ g4 F7 Q


再由允许压降算导线横截面积电机允许最低工作电压为此360V,变压器的副边电压为380V,在额定功率下允许的最大压降为为△U为20V,在额定功率下允许的电阻为8 A) r4 N: l' I$ d; ]/ `' |

% O* D) \% }9 J# J- I: O! N
R线=△U/I=20/73=0.27Ω; O# a" y9 V% T


由R线=ΡL/S,算出导线横截面积:S=ΡL/R线8 y1 b6 d3 J2 \6 l! T" c4 s
=0.0175×400/0.27Ω=24.62mm平方% R' S7 V/ S8 G5 ]0 t+ L& X' H
结论:应选25平方的铜电缆, s! U  F+ L. c2 |! c; G
三、如何选用断路器,热继电器2 w! B8 H8 h" j; z9 t
怎么根据电流来选择多大截面积的电缆,我们选择的电缆为铜芯电缆。

我们举例说明,我们要给一台18.5KW的电机配线,可以算出它的额定电流为37A,也是根据经验1平方毫米铜线可以通过4~6A的电流,我们取其中间值5A,那么电缆线的截面积应为37/5=6.4平方毫米。我们的标准电缆有6平方毫米和平共10平方毫米的,为了保证可靠性,我们选择10平方的电缆。其实具体选择中我们也可能会选择6平方的,这要综合考虑,负载工作时消耗的功率是多大,如果只有额定的60%不到的话,可以这样选择,如果基本上要工作在额定功率附近,那只能选择10平方的电缆了。
如何根据电机的功率,考虑电机的额定电压,电流配线,选用断路器,热继电器8 V0 i7 X/ q- s! @: k! P+ L: K
三相二百二电机,千瓦三点五安培。& u3 G( ~" \9 S2 P; t
常用三百八电机,一个千瓦两安培。8 n! I* h0 J- N
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。5 F, v2 |/ O1 U! F" i5 e* y# l
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。3 U! \4 p1 k% X4 u, d* g
1 u9 n4 w, e' {  F3 e# h( ?: [

一台三相电机,除知道其额定电压以外,还必须知道其额定功率及额定电流,比如:一台三相异步电机,7.5KW,4极(常用一般有2、4、6级,级数不一样,其额定电流也有区别),其额定电路约为15A。
4 S' @) f+ ~! ]0 e9 y' @5 b2 U

1.断路器:
一般选用其额定电流1.5-2.5倍,常用DZ47-6032A,; d8 A$ i! B# e# [( f
2.电线:. r! e% o7 W" z# D7 E7 n
根据电机的额定电流15A,选择合适载流量的电线,如果电机频繁启动,选相对粗一点的线,反之可以相对细一点,载流量有相关计算口决,这里我们选择4平方。
3.交流接触器:
根据电机功率选择合适大小就行,1.5-2.5倍,一般其选型手册上有型号,这里我们选择正泰CJX2--2510,还得注意辅助触点的匹配,不要到时候买回来辅助触点不够用。6 a/ I; Y+ T) y8 F
4.热继电器
其整定电流都是可以调整,一般调至电机额定电流1-1.2倍。; O5 J/ `6 G" I, u5 k) n/ {
(1)多台电机配导线:把电机的总功率相加乘以2是它们的总电流。
(2)在线路50米以内导线截面是:总电流除4.(再适当放一点余量)
(3)线路长越过50米外导线截面:总电流除3.(再适当放一点途量)$ |+ _) e, {, V  O
(4)120平方以上的大电缆的电流密度要更低一些8 N: P  `; J3 `$ ~+ x% N
四、小结:
断路器选择:
电机的额定电流乘以2.5倍,整定电流是电机的1.5倍就可以了,这样保证频繁启动,也保证短路动作灵敏。
热继电器的整定值是电机额定电流是1.1倍。# T! z% E7 R7 c4 Z
交流接触器:# x! S, D. e" f' T
交流接触器选择是电机流的2.5倍。
这样可以保证长期频繁工
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