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电缆载流量的计算方法及总结

 小令! 2023-03-26 发布于辽宁

一直记不住多大电流用多粗的线缆,设计一次查一次,这回就来个痛快的,总结一下。

照常理来说,1毫方(平方毫米)的线大概可以走10A的电流,但是50毫方的线并不走500A电流(不是正比例关系),所以只记得如此简单的设计理论是不可行的。

如果有和我类似健忘的小伙伴,不妨收藏一下,用的时候就可以信手拈来了,当然也可以关注一下@小胡涂仙仙儿,里面还有一些其他的实用文章。


常用电缆的载流量对照表

废话不多说,直接上干货。

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电缆载流量表

其中,倍数是指载流量是截面积的几倍。

与此载流量表相对应的有如下口诀:

二点五下乘以九,往上减一顺号走。

三十五乘三点五,双双成组减点五。

条件有变加折算,高温九折铜升级。

穿管根数二三四,八七六折满载流。

该口诀对应铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的工况下,我们来一句一句解释。

二点五下乘以九:线缆截面积在2.5毫方及以下时,对应载流量为“截面积×9”。例如,电缆截面积为2毫方时,该电缆可以过2×9=18A的电流。

往上减一顺号走:线缆截面积在大于2.5毫方时,对应载流量倍数需要减一。例如,电缆截面积为4毫方时,该电缆可以过4×8=32A的电流;截面积为6毫方时,可过6×7=42A电流。

三十五乘三点五:截面积为35毫方时,电缆可以过35×3.5=122.5A电流。

双双成组减点五:当截面积大于35毫方直至上表的180毫方时,截面积两两一组,倍数依次减0.5。即50、70毫方一组,可过截面积的3倍的电流,分别是150A和210A;95、120毫方一组,可过截面积的2.5倍的电流,分别是237.5A和300A;150、180毫方一组,可过截面积的2倍的电流,分别是300A和360A。

条件有变加折算,高温九折铜升级:该口诀对应铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃下的工况,若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区,导线载流量可按上述口诀计算方法算出后,再乘以0.9即可;当使用铜芯电缆时,因铜线导电性能更好,其载流量可以比铝线大一个规格来计算,如2.5毫方铜线等价于4毫方铝芯线,4毫方铜线等价于6毫方铝线,6毫方铜线等价于10毫方铝线,以此类推。

穿管根数二三四,八七六折满载流:若电缆要穿入管内,则需要根据穿管数量,在计算出的载流量基础上,进行打折计算。如果穿两根,则乘以0.8,如果穿三根,则乘以0.7,如果穿四根,则乘以0.6。

如果口诀不好记的话,查上面的表格是最简单的,或者进入利用以下在线程序计算:

电缆载流量在线计算工具 - 银河电气


对电缆“截面积”的正确理解

日常看到的电缆主要有实心导体(1类)和绞合导体,那么在绞合导体中,“截面积”是指绞合之后总束的截面积还是里面单根金属丝的截面积呢?

答案是:绞合之后总束的截面积

对很多人来说,这个答案是显而易见的,但是在@小胡涂仙仙儿这儿,确实迷糊了一会儿,为此还专门咨询了电缆方面的专家。

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实心导体与绞合导体

所以,上图中两类电缆的截面积是相等的。

为什么要进行导体绞合呢?因为由多根单线绞合而成的电缆柔软性好、可曲度大,当内部线芯弯曲时,线芯中心线内外两部分可以互相移动补偿,不会引起导体的塑性变形,使线芯的柔软性和稳定性大大提高,方便在建筑物和设备内敷设布线。

根据IEC60228(GB/T3956等同采用)标准,绞合导体的电缆又分为非紧压绞合圆形导体(2类)和紧压绞合圆形导体、绞合成型导体(5类和6类)。

其中,紧压导体是在截面积不变的情况下,减小导体外径,从而减少电缆绝缘和防护套等材料的用量并减小电缆成品的外径。


电缆载流量的影响因素和计算公式

影响电缆载流量的因素主要分为内部因素和外部因素。

内部因素如下:

  1. 线芯截面积。导线截面积与载流量呈正相关(不是正比例),粗略来说,安全载流量铜线为5~8A/毫方,铝线为3~5A/毫方。
  2. 导电材料。如采用铜线替换铝线,同等规格下能提升30%载流量。在某些高要求场合甚至使用银线。
  3. 绝缘材料。采用耐高温导热性能好的绝缘材料提高电缆载流量。
  4. 接触电阻。减小接触电阻提高电缆载流量,减少接触电阻的措施:铜芯线缆采用绞接时应进行锡焊处理;铝线不应采用铰接,而是用焊接或压接;铜铝相接应采用铜铝过渡接头。因为接头处是提升载流量的薄弱点。

外部因素如下:

  1. 合理排列,加大线缆间距。避免邻近效应和集肤效应(使电荷分布不均匀的两种效应)。
  2. 敷设于散热良好地段,填充导热介质。

综合以上因素可知,影响电缆载流量的因素很多,所以精确计算载流量的公式也势必会很复杂,查阅多个标准,发现每个标准的计算方法也不完全相同。其中,机械行业标准JB/T 10181.1-2000中的第一部分“载流量公式和损耗计算”中有相对精确和普遍性的公式:

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有兴趣的小伙伴可以研究一下。


小结

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网线电缆

按照第一部分“常用电缆的载流量对照表”即可快速知道多大电流用多粗线缆或者多粗线缆可以走多大电流,第二和第三部分都是基础知识的学习和普及。

如果觉得有用,可以点个赞或者关注一下@小胡涂仙仙儿不迷路。

今天就到这里了,欢迎友友们一起讨论学习!

参考资料:

常用电缆载流量对照表

影响电缆载流量的内部因素

GB/T 3956电线导体的标准

JB/T 10181.1-2000 电缆载流量计算 第 1 部分: 载流量公式(100%负荷因数) 和 损 耗 计 算

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