導(dǎo)線截面積與載流量的計(jì)算

1、導(dǎo)線截面積與載流量的計(jì)算一、一般銅導(dǎo)線載流量 導(dǎo)線的安全載流量是根據(jù)所允許的線芯最高溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件來確定的。 一般銅 導(dǎo)線的安全載流量為 58A/mm 2，鋁導(dǎo)線的安全載流量為35A/mm 2。<關(guān)鍵點(diǎn) > 一般銅導(dǎo)線的安全載流量為58A/mm 2，鋁導(dǎo)線的安全載流量為35A/mm 2。如：2.5 mm2 BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值2.5 8A/mm 2=20A4 mm2 BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值4 X8A/mm 2=32A二、計(jì)算銅導(dǎo)線截面積利用銅導(dǎo)線的安全載流量的推薦值58A/mm 2，計(jì)算出所選取銅導(dǎo)線截面積S的上下范圍：S=< I /（58）>

2、;=0.125 I 0.2 I （mm2）5 銅導(dǎo)線截面積（ mm2）I 負(fù)載電流（ A ）三、功率計(jì)算 一般負(fù)載（也可以成為用電器，如點(diǎn)燈、冰箱等等）分為兩種，一種式電阻性負(fù)載，一種是 電感性負(fù)載。對于電阻性負(fù)載的計(jì)算公式：P=UI對于日光燈負(fù)載的計(jì)算公式：P=Ulcos©，其中日光燈負(fù)載的功率因數(shù)cos血=0.5不同電感性負(fù)載功率因數(shù)不同，統(tǒng)一計(jì)算家庭用電器時(shí)可以將功率因數(shù)cos血取0.8。也就是說如果一個(gè)家庭所有用電器加上總功率為 6000瓦，則最大電流是I=P/Ucos © =6000/220*0.8=34（A） 但是，一般情況下，家里的電器不可能同時(shí)使用，所以加上

3、一個(gè)公用系數(shù)，公用系數(shù)一般 0.5。所以，上面的計(jì)算應(yīng)該改寫成I=P* 公用系數(shù) /Ucos © =6000*0.5/220*0.8=17（A）也就是說，這個(gè)家庭總的電流值為17A。則總閘空氣開關(guān)不能使用16A，應(yīng)該用大于17A的。二點(diǎn)五下乘以九，往上減一順號走。 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。 穿管根數(shù)二三四，八七六折滿載流。說明：（ 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。二點(diǎn)五下乘以九，往上減一順

4、號走”說的是2. 5mm2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。女口 2. 5mm2導(dǎo)線，載流量為 2. 5X9= 22. 5（A）。從4mm2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I，即4X8、6X7、100、16X5、 25X4。三十五乘三點(diǎn)五，雙雙成組減點(diǎn)五”，說的是35mm2的導(dǎo)線載流量為截面數(shù)的 3. 5倍，即35 X3. 5= 122. 5（A）。從50mm2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?個(gè)兩個(gè)線號成一組，倍數(shù)依次減0. 5。即50、70mm2導(dǎo)線的載流量為截面數(shù)的 3倍；95、120mm2 導(dǎo)線載流量是其截面積數(shù)

5、的2 5 倍，依次類推。條件有變加折算，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25C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25C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)線號的載流量。如16mm2 銅線的載流量，可按 25mm2鋁線計(jì)算。導(dǎo)線載流量的計(jì)算口訣導(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(jì)算也較復(fù)雜。各種導(dǎo)線的載流量通?？梢詮氖謨灾胁檎?。 但利用口訣再配 合一些簡單的心算，便

6、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）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(jì)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：1 10 16、25 3

7、5、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“ 1 0下五”是指截面在 10以下，載流量都是截面數(shù)值的五倍。 “ 1 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(diǎn)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25C時(shí)的載流量的計(jì)算：當(dāng)截面為 6平方毫米時(shí)，算得載流量為 30 安；當(dāng)截面為 150 平方毫米時(shí)，算得載流量為 300 安；當(dāng)截面

8、為 70平方毫米時(shí)，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(shí)， 25的不讓它滿到 100 安， 35的則可略 為超過 1 05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(shí)際便不止五倍（最大可達(dá)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

9、一般只標(biāo) 12 安。2）后面三句口訣便是對條件改變的處理?！按┕?、溫度，八、九折 ”是指：若是穿管敷設(shè)，計(jì)算后，再打八折；若環(huán)境溫度超25 C，則打八折后再打九折，或簡實(shí)際上， 溫度是變動(dòng)的， 一般情況（包括槽板等敷設(shè)、即導(dǎo)線加有保護(hù)套層，不明露的）過25C，計(jì)算后再打九折，若既穿管敷設(shè)，溫度又超過 單按一次打七折計(jì)算。25C較多時(shí)，才考關(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。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 慮打折扣。例如對鋁心絕緣線在不同條件下載流量的計(jì)算：當(dāng)截面為10平方毫米穿管時(shí)，則載流量為10X 5X 0.8 4安；若為高溫，則載流量為10

10、X 5 X 0.9 45若是穿管又高溫，則載流量為10 X 5 X 0.7 3。（3）對于裸鋁線的載流量，口訣指出“裸線加一半 ”即計(jì)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(jì)算：當(dāng)截面為 16平方毫米時(shí)，則載流量為16X 4X 1.5 9安，若在高溫下，則載流量為16X4X1.5 X0.9=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(jì)算。例如截面為35平方毫米裸銅線環(huán)境溫度為25 C，載流量的計(jì)算為：按升級為50平方毫米裸鋁線即得50X3X1.5=225安.對

11、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(jì)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35X3=105安。95平方毫米的約為 95X 2.5疋23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(jī)械強(qiáng)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。電力線截面的計(jì)算方法長途傳輸設(shè)計(jì)中常常要對電力線進(jìn)行選擇，電力線選取的合適與否影響到設(shè)備的安全和 運(yùn)行， 是設(shè)計(jì)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。 本文擬從電力線型號的選取、 長途傳輸專業(yè)電力導(dǎo) 線截面

12、的計(jì)算兩個(gè)方面進(jìn)行簡要介紹。1 電力線型號及其選取1 1 電力線的種類供電系統(tǒng)中常用的電力線有：a）電力電纜：具有導(dǎo)體、絕緣層和保護(hù)外層的電力線。按芯線材料分，有銅芯和鋁 芯兩種。按其外皮的絕緣材料分，有橡皮絕緣和塑料絕緣兩種。b）母線：指導(dǎo)線截面積很大或截面形狀特殊的一類導(dǎo)線，截面形狀有圓形、矩形和筒形等幾種。電壓較低（20 k V以下）的戶內(nèi)配電裝置一般采用硬母線（銅排、鋁排） 。母線 具有電阻率低、機(jī)械強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)。1 2 電力電纜結(jié)構(gòu)電力電纜主要由電纜芯、絕緣層和保護(hù)層 3 部分組成。a）電纜芯：由單根或幾根絞繞的導(dǎo)線構(gòu)成，導(dǎo)線多為銅、鋁兩種材料制作。每根纜 芯線由多根導(dǎo)線

13、構(gòu)成，而電纜又由數(shù)量不等的纜芯線組成。b）絕緣層：絕緣層分勻質(zhì)和纖維質(zhì)兩類。前者有橡膠、瀝青、聚乙烯等。其防潮性 好，彎曲性能好，但受空氣和光線直接作用時(shí)易 “老化 ”，耐熱性差。后者包括棉麻、絲綢、 紙等。此種材料易吸水，且不可作大的彎曲。C） 保護(hù)層：電纜線的保護(hù)層分為內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層兩部分。內(nèi)保護(hù)層多用麻筋、 鉛包、涂瀝青紙帶、浸瀝青麻被或聚氯乙烯等制作。外保護(hù)層多用鋼鎧、麻被或鋁鎧、聚氯 乙烯外套等制作。 電力電纜按保護(hù)層區(qū)分， 主要有鉛護(hù)套電纜、 鋁護(hù)套電纜、 橡皮護(hù)套電纜、 塑料護(hù)套電纜幾種類型。13 電力線的命名 電力線的命名見表 1。14 電力線常用型號常用電線電纜母線的型號

14、見表 2。15 電力線的選擇 電力線的選擇，一般是根據(jù)使用電壓、敷設(shè)條件和使用環(huán)境條件并結(jié)合導(dǎo)線性能和用 途選定導(dǎo)線型號，而后計(jì)算選擇導(dǎo)線截面。目前長途傳輸專業(yè)常用的電力線型號如下：a）列外部分：在不同機(jī)房之間選用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜（阻燃）（RWZ系列），在同一機(jī)房內(nèi)選用銅芯聚氯乙烯絕緣電力電纜（阻燃）（RVZ系列），列外部分還可采用銅母線（TMY系列）。b）列內(nèi)部分：一般由廠家隨設(shè)備提供。c）交流部分：一般采用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜（W）。2 電力導(dǎo)線截面的計(jì)算2. 1 48 V直流電源供電方式-48 V直流電源供電方式有樹干式、按列輻射式、按架輻射式等幾種。

15、目前實(shí)際工程 中以按列輻射式和按架輻射式使用較多。2. 2 48 V直流供電系統(tǒng)回路全程電壓降48 V直流配電系統(tǒng)主要由直流配電設(shè)備和電力饋電導(dǎo)線組成。直流放電回路全程壓 降是指從蓄電池室接線端子到機(jī)房用電設(shè)備接線端子之間的全部直流電壓降。主要有電池室饋電線壓降，直流屏電壓降（含熔絲、閘刀、接頭等） ，主干饋電線壓降，機(jī)房內(nèi)饋電線壓 降，列柜、電源架壓降等。全直流放電回路全程壓降是由電池組放電終了電壓與設(shè)備允許的最低電壓之差決定的。 根據(jù)通信電源設(shè)備安裝設(shè)計(jì)規(guī)范（YD 5040 97）,按滿足電壓要求選取直流放電回路的導(dǎo)線時(shí)， 48V 電源直流放大電回路全程壓降應(yīng)不大于3. 2 V。2. 3

16、直流供電回路電力線的截面計(jì)算 根據(jù)允許電壓降計(jì)算選擇直流供電回路電力線的截面，一般有三種方法，即電流矩法、 固定分配壓降法和最小金屬用量法。其中最小金屬用量法目前很少使用。電流矩法和固定分配壓降法均是以歐姆定律為依據(jù)。在直流供電回路中，某段導(dǎo)線x通過最大電流lx時(shí)，該段導(dǎo)線上由于直流電阻造成的壓降可按下式計(jì)算： 式中：Ux導(dǎo)線x上的電壓降（V） lx 流過導(dǎo)線x的電流（A） Rx導(dǎo)線x的直流電阻（Q）Lx導(dǎo)線x的長度（m）Kx 導(dǎo)線x的電導(dǎo)率（m/實(shí)際工程中，lx和Kx均是已知的，lx可根據(jù)設(shè)備的要求得到，我們的目標(biāo)是求出Ux。然后據(jù)此求出各段導(dǎo)線的截面，下面介紹電流矩法和固定分配壓降法。1）

17、電流矩法在電流矩法中，是從最靠近直流電源設(shè)備的導(dǎo)線 1 開始計(jì)算，再依次計(jì)算導(dǎo)線 2、導(dǎo)線3、根據(jù)上式有假設(shè)回路中各段導(dǎo)線 1、2、3均為同一種型號和截面，則得到上面兩個(gè)公式結(jié)合，可得到近似計(jì)算S1的公式：根據(jù)計(jì)算的S 1,選擇規(guī)格導(dǎo)線中截面略大于S1的導(dǎo)線，設(shè)選擇的導(dǎo)線截面為S 1',由此求出導(dǎo)線1的實(shí)際壓降A(chǔ)U 1為了使導(dǎo)線2上的計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際，S2應(yīng)按下式計(jì)算：以此類推,計(jì)算出各段導(dǎo)線的截面。2）固定分配壓降法 固定分配壓降法是根據(jù)以往多種工程的經(jīng)驗(yàn),考慮到現(xiàn)實(shí)相關(guān)工程規(guī)模容量等因素,把全程允許電壓降值, 適當(dāng)?shù)胤峙涞矫恳欢温渖先ァ?根據(jù)以往的工程實(shí)踐,這 種方法對于中小型工

18、程來說是可行的, 它可以使計(jì)算簡單, 也不致產(chǎn)生太大誤差。 這種方法 也可以認(rèn)為是電流矩法的一種簡化,目前工程中一般使用此方法。固定分配壓降法的計(jì)算方法比較簡單, 各段導(dǎo)線的截面可根據(jù)固定分配的壓降, 采用式 （2）計(jì)算得出。-48 V電源放電回路全程電壓降的分配與許多因素有關(guān)，如電池一直流屏一分支柜的距離、負(fù)荷電流等等,不是一個(gè)固定的數(shù)。一種常用的固定分配壓降的數(shù)據(jù)如圖1 所示。3）固定分配壓降法使用舉例有一再生站采用北電WDM設(shè)備（機(jī)架3、4、5）和中興SDH設(shè)備（機(jī)架 6）,機(jī)架滿配置耗電分別為：1機(jī)架 3 = 27 A、I機(jī)架4= 60 A、I機(jī)架5= 0 A（無源機(jī)架）、1機(jī) 架6

19、= 10 A。經(jīng)查勘需新開機(jī)列，新配列頭柜，從電力室直流屏上引接電力線至頭柜再至 傳輸設(shè)備，直流屏至頭柜間距離為40 m,平面如圖2所示，請選取直流屏至列頭柜間的電力線。解：根據(jù)電力線型號選擇方法, 選定為銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜 （阻燃） （RVVZ系列）。由平面圖得知，X列列長為 7. 78 m,除去房柱影響，可裝 600X300機(jī) 架 20架, 考慮今后可裝列尾柜, 本期新裝頭柜需帶 12個(gè)機(jī)架, 本工程占用 4個(gè)機(jī)架后,空 余8個(gè)機(jī)架位置，按每個(gè)機(jī)架平均20 A考慮。則直流屏一列頭柜間流經(jīng)的電流大小應(yīng)為 257 A。根據(jù)圖 1 可知,直流屏 列頭柜間分配的電壓降約為 14 V。根據(jù)式（ 2）有結(jié)果電源分支柜 列頭柜間電力線選定為： 銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電 纜（阻燃）（RVVZ 1 kV 1X240）,長度為 40 m X2。4）幾點(diǎn)說明線路中的配電設(shè)備、 元器件壓降值， 也都按額定電流考慮； 由于供電回路所給的允許電 壓降值本身也是有一定的裕量。 這樣計(jì)算所得的結(jié)果往往都有較大的富裕度， 所以，在選定 饋電線