電工入門手冊

電工入門手冊

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(tǒng)，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(tǒng)每千瓦的電流，安。千瓦、電流，如何計算？電力

加倍，電熱加半。

.單相千瓦，4.5安。

?單相380,電流兩安半。

?說明口訣是以380/220伏三相四線系統(tǒng)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“電力力1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3]3千瓦電加熱器按“電熱加半”算得電流為4.5安。

[例4]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(tǒng)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L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*4.5二27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(tǒng)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】32千瓦鋁絲電阻爐接單相380伏，按”電流兩安半”算得電流

為80安?！纠?】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。

?三相四線6倍計，銅線乘上1.7。

.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lo

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?？谠E主要列出估算

電壓損失的最基本的數據，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

"o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：第一段：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最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—r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）。最后計算

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。最后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(guī)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。最后再就有關這方面的問題談幾點:

線路上電壓損失達到多少質量就不好？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(guī)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%。

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(wěn)定性等），因此，對計算要求很

精確意義不大，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。

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(guī)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、三折二

?假如在使用中確實發(fā)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（最好增大前面的干線）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。

根據電流來選截面

1.用途

各種導線的截流量（安全用電）通?？梢詮氖謨灾胁檎摇５每谠E再配

合一些簡單的心算，便可直接算出，不必查表。

導線的截流量與導線的截面有關，也與導線的材料（鋁或銅）、型號（絕

緣線或裸線等）、敷設方法（明敷或穿管等）以及環(huán)境溫度（25℃左右

或更大）等有關，影響的因素較多，計算也較復雜。

2.口訣

鋁心絕緣線截流量與截面的倍數關系：S（截面）=0.785*D（直徑）的平

方10下5,100上二，25、35,四三界，70、95,兩倍半。①穿管、

溫度，八九折。②裸線加一半。③銅線升級算。④

3.說明

口訣是以鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25℃的條件為準。若條件不同，

口訣另有說明。絕緣線包括各種型號的橡皮絕緣線或塑料絕緣線。

口訣對各種截面的截流量（電流，安）不是直接指出，而是用“截面乘

上一定倍數”來表示。為此，應當先熟悉導線截面（平方毫米）的排列：

11.52.54610162535507095120150185............生

產廠制造鋁芯絕緣線的截面通常從2.5開始，銅芯絕緣線則從1開始；裸

鋁線從16開始，裸銅線則從10開始。

①這口訣指出：鋁芯絕緣線截流量，安，可以按“截面數的多少倍”來計

算。口訣中阿拉伯數字表示導線截面（平方毫米），漢字數字表示倍數。

把口訣的,,截面與倍數關系,,排列起來便如下：...10*516.25*435、

45*370、95*2.5120*2..........現在再和口訣對照就更清

楚了，原來“10下五”是指截面從10以下，截流量都是截面數的五倍。

"100上二”是指截面100以上，截流量都是截面數的二倍。截面25與

35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣"25、35四三界二而截面70、

95則為二點五倍。從上面的排列可以看出：除10以下及100以上之處，

中間的導線截面是每每兩種規(guī)格屬同一種倍數。

下面以明敷鋁芯絕緣線，環(huán)境溫度為25℃,舉例說明：

【例1】6平方毫米的，按“10下五”算得截流量為30安。【例2】150

平方毫米的，按”100上二”算得截流量為300安?！纠?】70平方毫米

的，按'70、95兩倍半”算得截流量為175安。

從上面的排列還可以看出：倍數隨截面的增大而減小。在倍數轉變的交

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，但靠近向三倍變化的一側，它按口訣是四倍，即100安,

但實際不到四倍（按手冊為97安），而35則相反，按口訣是三倍，即

105安，實際則是117安，不過這對使用的影響并不大。當然，若能”

胸中有數”，在選擇導線截面時，25的不讓它滿到100安，35的則可以

略為超過105安便更準確了。同樣，2.5平方毫米的導線位置在五倍的

最始（左）端，實際便不止五倍（最大可達20安以上），不過為了減

少導線內的電能損耗，通常都不用到這么大，手冊中一般也只標12安。

②從這以下，口訣便是對條件改變的處理。本名”穿管、溫度，八、九

折”是指：若是穿管敷設（包括槽板等敷設，即導線加有保護套層，不

明露的），按①計算后，再打八折（乘0.8）。若環(huán)境溫度超過25℃,

應按①計算后再打九折（乘0.9）。

關于環(huán)境溫度，按規(guī)定是指夏天最熱月的平均最高溫度。實際上，溫度

是變動的，一般情況下，它影響導體截流并不很大。因此，只對某些高

溫車間或較熱地區(qū)超過25℃較多時，，才考慮打折扣。

還有一種情況是兩種條件都改變（穿管又溫度較高），則按①計算后打

八折，再打九折?；蛘吆唵蔚匾淮未蚱哒塾嬎悖?.8*0.9=0.72,約為

0.7）o這也可以說是“穿管、溫度，八、九折”的意思。

例如：（鋁芯絕緣線）10平方毫米的，穿管（八折），40安（10*5*0.8=40）

高溫（九折）45安（10*5*0.9=45）穿管又高溫（七折）35安（10*5*0.7=35

安）95平方毫米的，穿管（八折）190安（95*2.5*0.8=190）高溫（九折）214安

（95*2.5*0.9=213.8）穿管又高溫（七折）166安（95*2.5*0.7=166.3）

③對于裸鋁線的截流量，口訣指出“裸線加一半”，即按①計算后再一半

（乘1.5）。這是指同樣截面的鋁芯絕緣芯與裸鋁線比較，截流量口J