電氣計算公式和實例說明

掌握實用的計算公式是電氣工作者應(yīng)具備的能力，但公式繁多應(yīng)用時查找不方便，下面將整理和收集的一些常用的實用公式和口訣整理出來，并用實例說明和解釋。

1、照明電路電流計算及熔絲刀閘的選擇

口訣：白熾燈算電流，可用功率除壓求;

日光燈算電流，功率除壓及功率因數(shù)求(節(jié)能日光燈除外);

刀閘保險也好求，一點五倍額定流;

說明：照明電路中的白熾燈為電阻性負(fù)荷，功率因數(shù)cosΦ=1，用功率P單位瓦除以電壓等于其額定電流。日光燈為電感性負(fù)荷，其功率因數(shù)cosΦ為0.4-0.6(一般取0.5)，即P/U/cosΦ=I。

例1：有一照明線路，額定電壓為220V，白熾燈總功率為2200W，求總電流選刀閘熔絲。

解：已知 U=220V,總功率=2200W

總電流I=P/U=2200/220=10A

選刀閘：QS=I×(1.1~1.5)=15A

選熔絲：IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A

(取系數(shù)1.1)

QS--------刀閘

IR---------熔絲

答：電路的電流為10安培，刀閘選用15安培，熔絲選用11安培。

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例2：有一照明電路，額定電壓為220V，接有日光燈440W，求總電流選刀閘熔絲。(cosΦ=0.5)

解：已知U=220V, cosΦ=0.5，總功率=440W

總電流I=P/U/ cosΦ=440/220/0.5=4A

選刀閘：QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A

選熔絲：IR=I×(1.1~1.5)= 4×1.5=6A

答：電路的總電流為4A,刀閘選用6A,熔絲選用6A。

2 、380V/220V常用負(fù)荷計算

口訣：三相千瓦兩倍安，熱，伏安，一千乏為一點五

單相二二乘四五，若是三八兩倍半。

說明：三相千瓦兩倍安是指三相電動機容量1千瓦，電流2安培，熱，伏安，一千乏一點五是指三相電熱器，變壓器，電容器容量1千瓦，1千伏安，1千乏電容電流為1.5安培，單相二二乘四五，若是三八兩倍半是指單相220V容量1千瓦，電流為4.5安，380V單相電焊機1千伏安為2.5安培。

例1：有一臺三相異步電動機，額定電壓為380V，容量為14千瓦，功率因數(shù)為0.85，效率為0.95，計算電流?

解：已知 U=380V cosΦ=0.85 n=0.95 P=14千瓦

電流I=P/(×U×cosΦ×n)=P/(1.73×380×0.85×0.95)=28(安)

答：電流為28安培。

例2：有一臺三相380伏、容量為10千瓦加熱器，求電流?

解：已知 U=380V P=10千瓦

電流I=P/(×U)=10/(1.73×0.38)=15.21(安)

答：電流為15安。

例3：有一臺380伏的三相變壓器，容量20千伏安，求電流?

解：已知 U=380V S=20KWA

電流I=S/(×U)=20/(1.73×0.38)=30.45(安)

答：電流為30安培。

例4：有一臺BW0.4-12-3電容器，求電流?

解：已知 U=0.4千伏 Q=12 KVAR

電流I=Q/(×U)=12/(1.73×0.4)=17.3(安)

答：電流為17.3安培。

例5：有一臺單相220V，容量1千瓦電烙鐵，求電流?

解：已知 U=220V P=1000瓦

電流I=P/U=1000/220=4.5(安)

答：電流為4.5安培。

例6：有一臺單相電焊機，額定電壓為380V，容量為28千伏安，求電流?

解：已知 U=380V S=28千伏安

電流I=S/U=28/0.38=73.6(安)

答：電流為73.6安培。

說明：以上計算單相設(shè)備電壓為220V，功率因數(shù)cosΦ=1，電流為容量的4.5倍，單相設(shè)備電壓為380V,如電焊機和行燈變壓器之類負(fù)載，其電流為容量的2,5倍。

3、配電電力變壓器的選擇

口訣：電力變壓器選容量，

總用電設(shè)備承同時率。

再除功率因數(shù)和效率。

說明：總用電設(shè)備是指工廠所有設(shè)備功率之和，同時率是指同時間投入運行的設(shè)備實際容量與用電設(shè)備容量的比值，一般選約為0.7

功率因數(shù)：一般選0.8-0.9

效率：一般為0.85-0.9

電力變壓器容量=用電設(shè)備總?cè)萘俊镣瑫r率/用電設(shè)備的功率因數(shù)×用電設(shè)備效率

例：有一工廠用電設(shè)備總?cè)萘?00千VA，實際用量為600千VA，求用電變壓器的容量。

同時率600千VA÷700千VA=0.86

電力變壓器容量=(700×0.86)/(cosΦ=0.85×0.85)

=600/0.722=830千VA

注：如功率因數(shù)為0.95，效率為0.9，其容量為：

電力變壓器容量=(700×0.7)/(cosΦ=0.95×n=0.9)

=490/0.855=576千VA

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如：功率因數(shù)=0.7 ，n=0.9 同時率為0.75，求容量。

電力變壓器容量=(700千VA×0.75)/(0.7×0.9)

=525/0.63=833千VA

綜合上述分析功率因數(shù)越低電力變壓器選用越大，反之越小，總結(jié)必須提高功率因數(shù)才能達(dá)到節(jié)能降耗目的。

4、功率因數(shù)的計算

口訣：功率因數(shù)怎么求，

可看有功和無功電表求，

計算當(dāng)月用電量，

即可算出功率因數(shù)。

說明：有的企業(yè)忽視了功率因數(shù)的高低，功率因數(shù)低可導(dǎo)致企業(yè)用電的成本增加，為了減少用電成本，功率因數(shù)必須達(dá)到0.9，關(guān)于功率因數(shù)的如何提高，將在下一節(jié)如何計算補償功率因數(shù)的提高論述。

口訣中：功率因數(shù)怎樣求，可看有功和無功電表求，計算當(dāng)月用電量即可求出功率因數(shù)來，有的企業(yè)工廠配電系統(tǒng)未裝功率因數(shù)表，功率表，沒有無功補償設(shè)備，只是配裝了電壓表、電流表、有功電度表、無功電度表，所以計算功率因數(shù)較為困難，可通過有功電度表當(dāng)月的用電量千瓦/時和無功電度表Kvar/時，計算當(dāng)月的功率因數(shù)。

例：當(dāng)月有功電度用1000千瓦/時，無功電表用300Kvar/時，求當(dāng)月的功率因數(shù)cosΦ。

解：cosΦ=有功/=1000/

=1000/1044=0.957

若有功電度用1000千瓦/時，無功電表用750Kvar/時，求當(dāng)月的功率因數(shù)cosΦ。

cosΦ=有功/=1000/

=1/1.22=0.81

注：企業(yè)無功補償?shù)墓β室驍?shù)一般在0.7-0.85，有的在0.65以下，電動機功率越小，功率因數(shù)降低，大馬拉小車，功率因數(shù)低，一般感應(yīng)電機所占cosΦ70%，電力變壓器占20%，導(dǎo)線占10%。

如配電屏上有功率因數(shù)表可以直接看出，或由配電屏上得電壓表，電流表和功力表的指示數(shù)計算出瞬時功率因數(shù)

即：cosΦ= P/(×U×I)

式中P為功率表(千瓦)，U為電壓指示數(shù)(千伏 0.38KV)，I為電流表指示數(shù)(安)。

5、電動機接觸器熱元件選擇

口訣：電動機選接流，兩倍額定電流求，

電動機求電流，一千瓦等于一個流。

電動機選熱元件，一點二倍額流算，

一倍額流來整定，過載保護有保證。

說明：交流接觸器是接通和斷開電動機負(fù)載電流的一種控制電器，一般交流接觸器的額定電流按電動機額定電流的1.3-2倍選擇，口訣中，電動機選接流，兩倍額定電流求，是指電動機選擇交流接觸器的額定電流按電動機額定電流的2倍。選擇口訣中的電動機，選熱元件，一點二倍額流算，一倍額流來整定，過載保護有保證，是指電動機熱元件其額定電流按電動機額定電流的1.2倍選擇，按電動機1倍額定電流整定是電路的過載保護。

例如：有一臺三相異步電動機額定電壓為380伏，容量為10千瓦，

功率因數(shù)為0.85，效率為0.95，求電動機電流，并選擇交流接觸熱元件及整定值。

解：(1)經(jīng)驗口訣公式：10千瓦×2=20(安)

(2)已知 U=380V P=10千瓦 cosΦ=0.85 n=0.95

電流I= P/(×U×cosΦ×n)

=10/(1.73×0.38×0.85×0.95)=20(安)

選擇交流接觸器：KM=Ke×(1.3-2)=20×2=40(安)

選 CJ10--40

選熱元件：FR=Ic×(1.1~1.25)=20×1.25=25(安)

選 JR16—20/30，JR按20安整定

答：電動機電流為20安培，選40安接觸器，熱元件額定電流為25安，整定到20安。

6、絕緣導(dǎo)線的安全電流計算

口訣(一)：十下五，百上二，二五三五四三界，七零、九五兩倍半，裸線加一半，銅線升級算，穿管溫度八、九折。

說明：十下五是指導(dǎo)線截面在10平方毫米以下，每平方毫米的安全電流為5安培;百上二是指導(dǎo)線截面在100平方毫米以上，每一平方毫米安全電流為2安培;二五三五四三界是指導(dǎo)線截面在16平方毫米、25平方毫米，每1平方毫米安全電流為4安培，導(dǎo)線截面在35平方毫米和50平方毫米，每1平方毫米安全電流為3安培;七零、九五兩倍半是指每1平方毫米的安全電流為2.5安培;裸線加一半，銅線升級算是指截面的裸導(dǎo)線，可按絕緣導(dǎo)線乘以1.5倍計算安全電流，同截面的銅導(dǎo)線按鋁導(dǎo)線大一線號等級計算安全電流;穿管溫度八、九折是指導(dǎo)線穿管乘系數(shù)0.8，高溫場所實用乘以系數(shù)0.9。www.diangon.com

口訣二：二點五下整九倍，升級減一順序?qū)Γ寰€乘以三點五，雙雙成組減半倍，高溫九折，銅線升級，裸線加一半，導(dǎo)線穿管二、三、四、八、七、六折勿忘記。

說明：口訣中的二點五下整九倍，升級減一順序?qū)κ侵笇?dǎo)線截面在2.5平方毫米，每1平方毫米的安全電流為9安培，導(dǎo)線截面從2.5平方毫米以上，即4平方毫米開始線號每增大一等級，其安全電流減小1安培，直至2.5平方毫米為止;三十五線乘以三點五，雙雙成組減半倍是指導(dǎo)線截面35平方毫米每1平方毫米安全截流量為3.5安培，35平方毫米以上的導(dǎo)線，兩個等級的線號為一組，安全電流減0.5安培，依次往上推算;高溫九折，銅線升級，裸線加一半，導(dǎo)線穿管二、三、四、八、七、六折勿忘記是指導(dǎo)線穿管兩條線應(yīng)乘系數(shù)0.8，導(dǎo)線穿管三條線乘以系數(shù)0.7，導(dǎo)線穿管4條線乘以系數(shù)0.6。

7、 380V三相電動機導(dǎo)線截面選擇計算

口訣：電動機選導(dǎo)線，截面系數(shù)加減算，二點五，二、四為三，六上均五，往上算，百二返百，升級減，線大容小一級選。

說明：380V三相異步電動機選擇導(dǎo)線截面是電工工作中經(jīng)常遇到的問題，可根據(jù)此口訣選擇導(dǎo)線截面?？谠E是以鋁絕緣導(dǎo)線為準(zhǔn)，使用銅絕緣導(dǎo)線時可按同截面的鋁導(dǎo)線小一線號的截面為銅導(dǎo)線的載流量，考慮導(dǎo)線穿管及高溫場所的使用。

二點五，二是指2.5平方毫米導(dǎo)線加上系數(shù)2為電動機容量，即2.5+2=4.5(千瓦)，2.5平方毫米的絕緣鋁導(dǎo)線可供4.5千瓦及以下的電動機使用。若使用銅絕緣導(dǎo)線時可選1.5平方毫米的銅絕緣導(dǎo)線;四二為三是指4平方毫米的導(dǎo)線加系數(shù)3為電動機容量，即4+3=7(千瓦)，可供7千瓦電動機使用;六上均五，是指6平方毫米以上的截面導(dǎo)線加系數(shù)均為5。

例如：6平方毫米加系數(shù)5=6+5=11(千瓦)，10平方毫米+5=15(千瓦)，16平方毫米+5=21(千瓦)，25平方毫米+5=30(千瓦)，35平方毫米+5=40(千瓦)，50平方毫米+5=55(千瓦)，70平方毫米+5=75(千瓦)，95平方毫米+5=100(千瓦)。

百二返百，升級減，線大容小一級選是指導(dǎo)線截面120平方毫米可供100千瓦三相380伏供電電動機使用，導(dǎo)線截面在120平方毫米以上，按線號截面小一等級計算電動機容量。

例如：120平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供100千瓦電動機容量;150平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供120千瓦電動機容量;185平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供150千瓦電動機容量;240平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供185千瓦電動機容量使用;由于電動機集膚效應(yīng)，導(dǎo)線截面越大，其電流系數(shù)越小。

8、低壓380V/220V三相四線架空導(dǎo)線截面選擇計算

口訣：架空線路選截面，荷距系數(shù)相乘算， 三相荷距系乘四，單相荷距二十四， 得數(shù)除以1.7，即得銅線截面積。

說明：低壓架空線路安裝選擇導(dǎo)線截面是電工工作中經(jīng)常遇到的實際問題，導(dǎo)線截面選擇大了造成浪費，投資高，導(dǎo)線截面選小了，不能滿足于供電安全和供電電壓質(zhì)量要求，導(dǎo)線截面按口訣選擇能滿足于電壓損失5%的供電安全要求。

口訣中，架空線路選截面，荷距系數(shù)相乘算是指導(dǎo)線截面，求出送電員荷距，再乘以系數(shù)即為應(yīng)選擇的導(dǎo)線;三相荷距系乘四，單相荷距二十四是指三相四線制供電，三相380伏，求出員荷距再乘以系數(shù)4為應(yīng)選擇的導(dǎo)線截面，單相220伏供電，求出員荷距再乘以系數(shù)24為應(yīng)選擇的導(dǎo)線截面，選用銅線時，可按求出的導(dǎo)線截面除以1.7即為銅線截面。

例1：有一三相四線制供電，380伏架空線，長度200米，輸電功率為30千瓦，允許電壓損失5%，求導(dǎo)線截面?

解：三相四線制供電

S=P×系數(shù)×M

=30×4×0.2

=24平方毫米

銅線S=鋁線S/1.7=24/1.7=16平方毫米

S——導(dǎo)線截面

M——員荷距(千瓦/公里)

答：導(dǎo)線截面選用鋁導(dǎo)線25平方毫米，選銅導(dǎo)線為16平方毫米。

例2：三相四線制供電，380伏架空線，長度350米，輸送功率為30千瓦，求導(dǎo)線截面?

解：S=4

S=4×40×0.35

S=56平方毫米，整定為70平方毫米

銅線=70/1.7=41.1平方毫米，整定為50平方毫米

答：選70平方毫米鋁導(dǎo)線或50平方毫米銅線

例3：有單相220V照明電路長100米，輸送功率20千瓦，電壓允許損失5%，選擇導(dǎo)線截面?

解：S=系數(shù)×P×M

S=24×20×0.1

S=48平方毫米，整定為50平方毫米

銅線=50/1.7=29.4平方毫米，整定為35平方毫米

注：根據(jù)上述經(jīng)驗口訣，基本符合，按導(dǎo)線選擇原則的按電壓損失系數(shù)，按經(jīng)濟密度選擇系數(shù)基本達(dá)到供電技術(shù)的要求，要達(dá)到完整理想選擇，請查閱有關(guān)資料。

注：

1、銅芯電纜的載流量為表中數(shù)值乘以系數(shù)1.3倍;

2、本表格載流量為單根電纜容量;

3、單芯塑料電纜為三角形排列，中心距等于電纜外徑。

電纜長期允許載流量及其校正系數(shù)鋁芯絕緣、聚氯乙烯絕緣、鎧裝電纜和交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜長期允許載流量直接埋在地下時(25℃)土壤熱阻系數(shù)為80℃ cm/w

注：

1、銅芯電纜的載流量為表中數(shù)值乘以系數(shù)1.3倍;

2、本表格載流量為單根電纜容量;

3、單芯塑料電纜為三角形排列，中心距等于電纜外徑。

審核編輯：湯梓紅