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电气工程师|如何准确计算各平方电线能承受多大功率?

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如何准确的计算电线所承受的功率,通常我们是直接利用公式P=IU进行计算,但是这种是进行估算的,不能够准备的计算出电线所承受的功率,那么今天我们来看下。

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这张图是我们平时所看到的电线对应的功率。

这个表格可以看成是两个部分:前面一部分是电线截面积和载流量,后面一部分是不同电压情况下和相数时的电功率。

由于表格是以电线的铜质材料为例,正常情况下可以根据这个表格的功率进行估算,但我们平时所用的电是交流电,交流电的方向周期性的发生改变,所以他的电流可能会发生改变,所并不能单单的按照:功率=电流*电压来计算。

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各平方电线作用:

通过查表我们可知1.5 2.5 4平方铜芯线在40℃时它的明装敷设安全载流量分别是19 26和34A,那么它对应的可以带动多大电功率呢?有几种情况,是感性负载还是阻性负载或容性负载;电压是单相220V还是单相380V或者是三相380V的,不同情况下它的结论都是不一样的,那么我们通过公式来计算一下:

功率的计算公式是:单相P=UI*功率因数(由于希腊字母打不出来,只能够文字代替)

三相电功率计算P=1.732UI*功率因数

这里面除了这些简单功率公式,我们就不提如何计算功率因数的复杂的数学公式,不然很难理解,直接将结果写出来。

公式中P功率,U电压 ,I电流,在感性负载中我们一般取功率因数是0.75,纯阻性负载功率因数是1,那么我们就可以把电流,电压代入公式中进行计算。

这里解释下,感性与纯阻性的功率因数的区别:

在交流电路中,由于交流电的方向周期性的发生改变,所以负载包括三种类型:纯电阻负载、容性负载和感性负载,三种负载的性质是不同的。

1、纯电阻负载:包括线路、线圈等的电阻性消耗,以及电能转化为机械能用于拖动负载的部分能量,都属于纯电阻负载。其特点是电流方向和电压方向保持同相位,用于这部分的功率称为有功功率,那么功率因素等于1,这个就属于很好的。

2、感性负载:是电感特性产生的,比如电动机、变压器的励磁电流,就是绕组线圈的电感特性形成的电流,其特点是电流方向滞后于电压方向90°。电感电流并不消耗功率,而是“占用”功率,因此称为“无功功率”,他在整过过程中会生无效或者损耗功率,所以不能够完全转化,数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S,计算后取值0.75。

3、容性负载:他与感性负载相似,就不多解释。

那么可以通过计算出:

220V纯阻性负载1.5 2.5 4 平方电线的功率分别是4180 、5720和7420W。

在220V感性负载1.5 2.5 4 平方电线的功率分别是3300、4455和5940W。

在380V纯阻性负载1.5 2.5 4 平方电线的功率分别是7600 、10260和10260W。

在380V感性负载1.5 2.5 4 平方电线的功率分别是5700 、7695和7920W。

在三相380V纯阻性负载1.5 2.5 4 平方电线的功率分别是13163 、17700和23694W.

在三相380V感性负载1.5 2.5 4 平方电线的功率分别是9872、13327和17770W。

可以看出,感性负载一般是纯阻性负载的0.75倍,也就是有25%的功率损耗。

上面计算是在理想情况下,实际工作中,配线要考虑问题很多,比如导线的机械强度,还有导线的最小截面积,还有电工的经验公式和电线的使用寿命等等因素,那么在选材时最好都是要比计算的截面积大一个或者两个等级。

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