電纜直徑、載流量的計(jì)算方法
發(fā)布時(shí)間:2019-09-03 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】以下附上電纜直徑、載流量的對(duì)照表和計(jì)算方法介紹,銅芯線的壓降與其電阻有關(guān),其電阻計(jì)算公式:20℃時(shí):17.5÷截面積(平方毫米)=每千米電阻值(Ω) 。
1、綜述
銅芯線的壓降與其電阻有關(guān),其電阻計(jì)算公式:
20℃時(shí):17.5÷截面積(平方毫米)=每千米電阻值(Ω)
75℃時(shí):21.7÷截面積(平方毫米)=每千米電阻值(Ω)
其壓降計(jì)算公式(按歐姆定律):V=R×A
線損是與其使用的壓降、電流有關(guān)。
其線損計(jì)算公式:P=V×A
P-線損功率(瓦特) V-壓降值(伏特) A-線電流(安培)
2、銅芯線電源線電流計(jì)算法
1平方毫米銅電源線的安全載流量--17A。
1.5平方毫米銅電源線的安全載流量--21A。
2.5平方毫米銅電源線的安全載流量--28A。
4平方毫米銅電源線的安全載流量--35A
6平方毫米銅電源線的安全載流量--48A
10平方毫米銅電源線的安全載流量--65A。
16平方毫米銅電源線的安全載流量--91A
25平方毫米銅電源線的安全載流量--120A。
單相負(fù)荷按每千瓦4.5A(COS&=1),計(jì)算出電流后再選導(dǎo)線。
3、銅芯線與鋁芯線的電流對(duì)比法
2.5平方毫米銅芯線等于4平方毫米鋁芯線
4平方毫米銅芯線等于6平方毫米鋁芯線
6平方毫米銅芯線等于10平方毫米鋁芯線
<10平方毫米以下乘以五>
即: 2.5平方毫米銅芯線=<4平方毫米鋁芯線×5>20安培=4400 瓦;
4平方毫米銅芯線=<6平方毫米鋁芯線×5>30安培=6600 瓦;
6平方毫米銅芯線=<10平方毫米鋁芯線×5>50安培=11000 瓦
土方法是銅芯線1個(gè)平方1KW,鋁芯2個(gè)平方1KW.單位是平方毫米
就是橫截面積(平方毫米)
電纜載流量根據(jù)銅芯/鋁芯不同,銅芯你用2.5(平方毫米)就可以了 其標(biāo)準(zhǔn):
0.75/1.0/1.5/2.5/4/6/10/16/25/35/50/70/95/120/150/185/240/300/400...
還有非我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)如:2.0
鋁芯1平方最大載流量9A,銅芯1平方最大載流量13.5A
二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走。
三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五。
條件有變加折算,高溫九折銅升級(jí)。
穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流。(具體講解請(qǐng)參照文章第五部分)
2.5平方毫米銅電源線的安全載流量--28A。
4平方毫米銅電源線的安全載流量--35A 。
6平方毫米銅電源線的安全載流量--48A 。
10平方毫米銅電源線的安全載流量--65A。
16平方毫米銅電源線的安全載流量--91A 。
25平方毫米銅電源線的安全載流量--120A。
如果是鋁線,線徑要取銅線的1.5-2倍。
如果銅線電流小于28A,按每平方毫米10A來(lái)取肯定安全。
如果銅線電流大于120A,按每平方毫米5A來(lái)取。
導(dǎo)線的截面積所能正常通過(guò)的電流可根據(jù)其所需要導(dǎo)通的電流總數(shù)進(jìn)行選擇,一般可按照如下順口溜進(jìn)行確定:
十下五,百上二,
二五三五四三界,
柒拾玖五兩倍半,
銅線升級(jí)算。
給你解釋一下:
就是10平方以下的鋁線,平方毫米數(shù)乘以5就可以了,要是銅線呢,就升一個(gè)檔,比如2.5平方的銅線,就按4平方計(jì)算.一百以上的都是截面積乘以2,二十五平方以下的乘以4, 三十五平方以上的乘以3, 柒拾和95平方都乘以2.5,這么幾句口訣應(yīng)該很好記吧。
十下五,百上二 二五,三五,四三界 七十,九五二倍半 裸線加一半,銅線升級(jí)算 穿管,高溫八,九折 說(shuō)明:
1、“十下五”指導(dǎo)線截面在10平方毫米及以下,每1平方毫米安全電流為5安培。
2、“百上二”指導(dǎo)線截面在100平方毫米以上,每1平方毫米安全電流為2安培。
3、“二五,三五,四三界”指導(dǎo)線截面在25平方毫米及16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。
4、“七十,九五二倍半”指導(dǎo)線截面在70平方毫米和95平方毫米,每1平方毫米安全電流為2.5安培。
“裸線加一半,銅線升級(jí)算”指同截面的裸線,可按絕緣導(dǎo)線乘以1.5倍計(jì)算安全電流。同截面的銅導(dǎo)線按鋁導(dǎo)線大一線號(hào)等級(jí)計(jì)算安全電p=ui42000/220=191A純電阻性元件。建議用150平方電纜。
1平方塑料絕緣導(dǎo)線安全載流值:
明線──17安,
穿鋼管:二根──12安,三根──11安,四根──10安,
穿塑料管:二根──10安,三根──10安,四根──9安。
護(hù)套線:二芯──13安,三芯四芯──9.6安。
橡膠絕緣線;明線──18安,穿鋼管:二根──13安,三根──12安,四根──11安
說(shuō)明:只能作為估算,不是很準(zhǔn)確。
另外,如果按室內(nèi)記住電線6平方毫米以下的銅線,每平方電流不超過(guò)10A就是安全的,從這個(gè)角度講,你可以選擇1.5平方的銅線或2.5平方的鋁線。
10米內(nèi),導(dǎo)線電流密度6A/平方毫米比較合適,10-50米,3A/平方毫米,50-200米,2A/平方毫米,500米以上要小于1A/平方毫米。從這個(gè)角度,如果不是很遠(yuǎn)的情況下,你可以選擇4平方銅線或者6平方鋁線。
如果真是距離150米供電(不說(shuō)高樓),一定采用4平方的銅線。
導(dǎo)線的阻抗與其長(zhǎng)度成正比,與其線徑成反比。請(qǐng)?jiān)谑褂秒娫磿r(shí),特別注意輸入與輸出導(dǎo)線的線材與線徑問(wèn)題。以防止電流過(guò)大使導(dǎo)線過(guò)熱而造成事故。
下面是銅線在不同溫度下的線徑和所能承受的最大電流表格。
線徑(大約值)(平方毫米)
4、導(dǎo)線線徑計(jì)算
導(dǎo)線線徑一般按如下公式計(jì)算:
銅線:S= IL / 54.4*U`
鋁線:S= IL / 34*U`
式中:
I——導(dǎo)線中通過(guò)的最大電流(A)
L——導(dǎo)線的長(zhǎng)度(M)
U`——充許的電源降(V)
S——導(dǎo)線的截面積(MM2)
說(shuō)明:
1、U`電壓降可由整個(gè)系統(tǒng)中所用的設(shè)備(如探測(cè)器)范圍分給系統(tǒng)供電用的電源電壓額定值綜合起來(lái)考慮選用。
2、計(jì)算出來(lái)的截面積往上靠.絕緣導(dǎo)線載流量估算。
★鋁芯絕緣導(dǎo)線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系(25度)
★銅芯絕緣導(dǎo)線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系(25度)
5、載流量
估算口訣:
二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走。
三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五。
條件有變加折算,高溫九折銅升級(jí)。
穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流。
說(shuō)明:
本節(jié)口訣對(duì)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(lái)表示,通過(guò)心算而得。由表5 3可以看出:倍數(shù)隨截面的增大而減小。
1、“二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走”說(shuō)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(hào)往上排,倍數(shù)逐次減l,即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
2、“三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五”說(shuō)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€(gè)兩個(gè)線號(hào)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。
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(zhǎng)期高于25℃的地區(qū),導(dǎo)線載流量可按上述口訣計(jì)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)格鋁線略大一些,可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個(gè)線號(hào)的載流量。如16mm’銅線的載流量, 可按25mm2鋁線計(jì)算橫截面積越大,電阻越小,相同電壓下通過(guò)的電流越大。
家庭用電線,一般都是用家庭電路系統(tǒng)布置方法里的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。導(dǎo)線的選擇以銅芯導(dǎo)線為例,其經(jīng)驗(yàn)公式為:導(dǎo)線截面(單位為平方毫米)≈I/4(A) 。
約1平方毫米截面的銅芯導(dǎo)線的額定載流量≈4A ,2.5平方毫米截面的銅芯導(dǎo)線的額定載流量約為10安。
其實(shí)導(dǎo)線的載流量多大主要要看導(dǎo)線散熱條件和布線場(chǎng)所的重要性。
架空敷設(shè)導(dǎo)線的散熱條件就好些,穿管、埋墻等封閉暗敷導(dǎo)線的散熱條件就要差些;多根導(dǎo)線比單根導(dǎo)線散熱條件差些,一根管里導(dǎo)線越多散熱越差。同樣大小的導(dǎo)線在散熱條件好的情況下載流量可以大些,而散熱條件差的情況下載流量就要小些。
布線場(chǎng)所很重要,安全要求高,載流量就小,不是很重要的場(chǎng)所載流量就大些。上面說(shuō)的家庭布線導(dǎo)線載流量就很小。
嚴(yán)格要求就用導(dǎo)線截面積乘以4作為載流量。載流量小,導(dǎo)線就要得多,成本就高。為了降低成本,又保證安全,很多家裝在不是封閉布線時(shí)就采用導(dǎo)線截面積乘以5倍或者6倍來(lái)提高導(dǎo)線的載流量。
這也是家庭布線的最大載流量,再大就不能保證家庭電器安全正常的使用了。如果是工業(yè)用電,是可以用到導(dǎo)線截面積乘以9倍左右的載流量。
用家庭布線經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)看2.5平方銅芯導(dǎo)線載流量就是2.5*4是對(duì)的,2.5*5也可以,也有用2.5*6的。但是工廠等散熱條件好的地方也可以用2.5*9甚至2.5*10
總之,同一導(dǎo)線在不同的條件、不同的要求下是有不同的載流量。
下面給個(gè)導(dǎo)線長(zhǎng)期允許載流量表給你參考,它的載流量也是有條件的,而且是最大的。
6、銅鋁線每千米對(duì)應(yīng)電阻
1、標(biāo)稱截面積/ (銅芯線)
2、標(biāo)稱截面積/ (鋁芯線)
電阻公式:
壓降=2X電阻X設(shè)備總電流-交流電壓=設(shè)備供電電壓
R=p*l/s
p—電阻率查表求;
l—電阻長(zhǎng)度;
s—與電流垂直的電阻截面面積
兩個(gè)電阻R串聯(lián)會(huì)變大,成為2R,意味著長(zhǎng)度增加1倍,電阻值增加1倍,電阻與長(zhǎng)度成正比。
兩個(gè)電阻R并聯(lián),1/2R,橫截面積增加1倍,電阻值變?yōu)?/2,電阻與截面積成反比。
因此:R=pl/S. p=RS/l
金屬絲就是一根水管,電流就是水管里的小魚,當(dāng)水管長(zhǎng)時(shí)魚就感覺(jué)從這端到那端阻力很大很困難,當(dāng)然管子越細(xì)(截面?。└杏X(jué)也越運(yùn)動(dòng)到另一端更困難。電阻率就是水對(duì)魚的阻力這個(gè)性質(zhì)的常數(shù),無(wú)論你管子多長(zhǎng)或者多細(xì),水對(duì)魚(電子)的阻力同類水的管子是一樣的 銅的電阻率0.0175,鋁的電阻率0.026。從載流量上來(lái)講,4平方銅相當(dāng)于鋁線4*0.026/0.0175=4*1.485=5.94平方。
但由于鋁的耐熱性比銅差,所以4平方銅線可用電流能超過(guò)6平方鋁線。
10平方兩芯電纜,溫度20時(shí)允許載流量為75A,電壓降為4.67MV/米 在220V電壓下可以帶動(dòng)16.5KW以內(nèi)的電器截面1平方毫米長(zhǎng)度1米的銅芯線在20攝氏度時(shí)電阻為0.018歐,R=P*L/S(P電阻系數(shù).L長(zhǎng)度米.S截面平方毫米)電阻為0.72歐。
220V電壓下線損的計(jì)算為:
P=I2R(p損失功率W,i設(shè)備電流,r電纜電阻)
設(shè)工作時(shí)設(shè)備電流為50A,則損失功率為50*2*0.72=72W。
電阻率應(yīng)為
p=0.0175歐.mm^2/m =1.75*10^-8歐.m
L=6000mm=6m,S=6mm^2
R=pL/S=0.0175*6/6=0.0175歐
R=PL/S
R是電阻(單位是Ω),P是該種材料的電阻率(銅的電阻率為0.0175 ),L是導(dǎo)體在電流方向上的長(zhǎng)度(單位是米m),S是導(dǎo)體垂直于電流方向的橫截面積(單位是平方米)。
重量用M=PV來(lái)計(jì)算,M是重量(單位是kg千克)P是密度(銅的密度=8.9×10³千克/立方米)V是體積(單位是立方米)。
7、舉例說(shuō)明
若500W的功率用多少平方的線纜了??這個(gè)計(jì)算公式是什么?
這要看你用三相還是單相。
單相按P=UI
三相按P=1.732*UI
假設(shè)你是單相:P=UI I=P/U=500/220=2.27 安
假設(shè)你是三相 :P=1.732UI I=P/1.732U=500/1.732*380=0.75安
壓降=電流*導(dǎo)線電阻
導(dǎo)線電阻=(導(dǎo)線長(zhǎng)度*電阻率)/導(dǎo)線截面積
電流=用電功率/用電電壓
銅的電阻率=1.75*10-8次方歐.米
1.5平方的銅線就是1.5mm2截面積的銅線,這樣2000m長(zhǎng)的銅線電阻(常溫)為:
(2000m*1.75*10-8次方歐.m)/1.5*10-6次方m2 =23.33歐姆
這樣如果你導(dǎo)線上通過(guò)1A的電流,則壓降為23.3V。 也就每平方米對(duì)電壓壓降為0.0024mv。
假如你用電電器額定功率為1千瓦,額度工作電壓為220V,則用這樣的導(dǎo)線的話,壓降為:71.5V (約有三分之一的電能都浪費(fèi)到導(dǎo)線上了) 假如你接了個(gè)100瓦的功率,則壓降為:10.1V (基本可以忽略了,不影響電器正常工作)
所以建議使用功率不要超過(guò)200W為好,超過(guò)200W了,你用電電器上的實(shí)際電壓將低于200V。
分3檔計(jì)算,說(shuō)明負(fù)載情況,以電機(jī)為負(fù)載行算。
1、 電線長(zhǎng)度:L=400米
電機(jī)功率:15kw+12kw+18kw=45KW,
電流:I≈90A,銅線截面:S=25平方,
銅線電阻率:ρ=0.0172
求400米距離線阻(單線):
R=ρ×(L/S)=0.0172×(400/25)≈0.275(Ω)
求400米距離電壓降(單線):U=RI=0.275×90≈25(V)
該段線電壓為:
380-25×2(雙線)=330(V)
2、 電線長(zhǎng)度:L=600-400=200米
電機(jī)功率:12kw+18kw=30KW,I≈60A
求200米距離線阻(單線):
R=ρ×(L/S)=0.0172×(200/25)≈0.138(Ω)
求200米距離電壓降(單線):
U=RI=0.138×60≈8(V)
該段線電壓為:
380-(25+8)×2=314(V)
3、電線長(zhǎng)度:L=700-600-400=100米
電機(jī)功率:18KW,
I≈36A
求100米距離線阻(單線):
R=ρ×(L/S)=0.0172×(100/25)≈0.069(Ω)
求100米距離電壓降(單線):
U=RI=0.069×36≈2.5(V)
末端電壓為:
380-(25+8+2.5)×2=309(V)
舉例:如果用4平方(mm)銅線,線長(zhǎng):200m.(三相四線)。那么30日線的耗電有多少? 6平方(mm)的線又是多少?
1平方毫米等于1/1000000 平方米
(1平方毫米=0.01平方厘米=0.0001平方分米=0.0000 01平方米,1毫米=1/1000米
1平方毫米=1/(1000*1000)平方米 )
物體電阻公式:
R=ρL/S
式中:
R為物體的電阻(歐姆);
ρ為物質(zhì)的電阻率,單位為歐姆米(Ω. mm²/m)。
L為長(zhǎng)度,單位為米(m)
S為截面積,單位為平方米(mm²)
歐姆定律(I=U/R)
電線上的電壓降等于電線中的電流與電線電阻的乘積(U=I*R)
功率計(jì)算公式P=U²/R(U代表電壓、R代表電阻)
純銀線在0℃的電阻率是0.016 Ω.mm²/m(歐姆米 ), 純銅線在0℃時(shí)的電阻率是0.0175 Ω.mm²/m(歐姆米),電阻溫度系數(shù)是0.00393/℃。 純鋁線在0℃的電阻率是0.0283 Ω.mm²/m(歐姆米),
ρ=ρo(1+a*t)
式中
ρ——在t攝氏度時(shí)的電阻率
ρo——在0℃時(shí)的電阻率
t——溫度
純銅線在21℃度時(shí)的電阻率 =0.0175(1+0.00393*21)=0.0189 Ω.mm²/m) R=0.0175X200/4=0.875歐姆
30日的耗電量,如果是220V的電壓,那么先要求出功率 P=U²/R=220²/0.875=55.314W
(這種狀態(tài)是電線直接構(gòu)成回路,也就是說(shuō)不接任何家用電器。如果真這么做空開會(huì)直接跳閘?。?nbsp;
55.314X30X24÷1000=39.826度 (1度電=1千瓦時(shí))
電壓損失=∑(P*L)/(C*S)
P:電路總功率(KW) L:電源距負(fù)荷的距離(m) C:材料系數(shù) (380V時(shí),銅取77,鋁46.3;220V時(shí),銅取12.8,鋁取7.75) S:導(dǎo)線截面積(mm)
8 、不同金屬導(dǎo)體電阻率
幾種金屬導(dǎo)體在20℃時(shí)的電阻率
(1)銀 1.65(歐) × 10-8(米)
(2)銅 1.75 × 10-8
(3)鋁 2.83 × 10-8
(4)鎢 5.48 × 10-8
(5)鐵 9.78 × 10-8
(6)鉑 2.22 × 10-7
(7)錳銅 4.4 × 10-7
(8)汞 9.6 × 10-7
(9)康銅 5.0 × 10-7
(10)鎳鉻合金 1.0 × 10-6
(11)鐵鉻鋁合金1.4 × 10-6
(12)鋁鎳鐵合金1.6 × 10-6
(13)石墨(8~13)×10-6
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