怎样计算电机功率与电缆配线直径？

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一、电机功率与配线直径计算
5 K. Y6 ?! I* O4 Z9 G首先要计算100KW负荷的线电流。( M* w9 j' e+ \8 ~7 o
对于三相平衡电路而言，三相电路功率的计算公式是：P=1.732IUcosφ。
由三相电路功率公式可推出：' s3 I- D" Y. [! L
8 M0 y" w% |7 g/ }  g7 j* O2 W0 t. k线电流公式：I=P/1.732Ucosφ& O' a" P- y$ w% a
6 H' p5 X* p3 A0 l; ]: F式中：P为电路功率，U为线电压，三相是380V，cosφ是感性负载功率因素，一般综合取0.8你的100KW负载的线电流：
5 p% Z" f' D  NI=P/1.732Ucosφ=100000/1.732*380*0.8=100000/526.53=190A
还要根据负载的性质和数量修正电流值。" `+ c! f; K0 E# m$ V) C1 Y5 J$ G
" u6 B5 c. E& H2 B  z- C如果负载中大电机机多，由于电机的启动电流很大，是工作电流的4到7倍，所以还要考虑电机的启动电流，但启动电流的时间不是很长，一般在选择导线时只按1.3到1.7的系数考虑。/ I5 K2 A1 I1 |9 ?. `
4 `/ F+ Y% k! r% s若取1.5，那么电流就是285A。如果60KW负载中数量多，大家不是同时使用，可以取使用系数为0.5到0.8，这里取0.8，电流就为228A。就可以按这个电流选择导线、空开、接触器、热继电器等设备。所以计算电流的步骤是不能省略。
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导线选择：
. U, o- x  V- z: p& d! P4 [
根据某电线厂家的电线允许载流量表，选用50平方的铜芯橡皮电线，或者选70平方的铜芯塑料电线。
$ T  N6 d; j* O7 G& w! E变压器选择：
变压器选择也有很多条件，这里就简单的用总容量除以功率因素再取整。S=P/cosφ=100/0.8=125KVA
, w$ k2 D# I1 M选择大于125KVA的变压器就可以了。
- H1 c. h! ?0 D3 ~  M7 P  V' _; B- U50平方的铜芯电缆能承受多少电流也要看敷设方式和环境温度，还有电缆的结构类型等因素。
50平方10/35KV交联聚乙烯绝缘电缆长期允许载流量空气敷设长期允许载流量
（10KV三芯电缆）231A（35KV单芯电缆）260A直埋敷设长期允许载流量(土壤热阻系数100°C.cm/W)（10KV三芯电缆）217A（35KV单芯电缆）213A
+ ?) C9 t. g4 \% d二、根据功率配电缆的简易计算 5 ?# o$ d+ Y) R/ M) {& F$ u
8 V+ I+ y/ }) ~8 U; P已知电机的额定功率为22KW,额定电压为380V变压器距井场400米，试问配很截面积多大的电缆线?0 }9 d) [. D$ _
/ {4 @1 G9 t8 |: a(铜的电阻率Ρ取0.0175)(一)有额定容量算出电机在额定功率下的额定电流
- s" n  L6 \% L4 b& Z0 M解：由P=S×COSφ得S=P/COSφ=22/0.8=27.5KVA其P为额定功率,COSφ为功率因数,按电机名牌取0.8  w! D* h# R# L' Q( R" s& R
2 w, N5 t/ y/ d+ w9 q" L# }有S=I×U算出在额定功率下的额定电流I=S/U=27500/380=73A由计算口诀得
估算口诀：
5 X9 B# u- f9 @$ e1 u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。
说明：
3 V/ _) @- l; W1 W2 `/ Y. y(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是"截面乘上一定的倍数"来表示，通过心算而得。! S2 T, {- x# q6 w8 z
* I1 y/ B! ^- y. ^; z% o倍数随截面的增大而减小。8 Z5 @2 F- H  N% ?, ]$ `
"二点五下乘以九，往上减一顺号走"说的是2.5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如2.5mm’导线，载流量为2.5×9=22.5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
3 |- b5 c& N. Y: x* z"三十五乘三点五，双双成组减点五"，说的是35mm"的导线载流量为截面数的3.5倍，即35×3.5=122.5(A)。从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0.5。即50、70mm’
9 W! p* _  q, k  X) h5 F8 a导线的载流量为截面数的3倍;95、120mm"导线载流量是其截面积数的2.5倍，依次类推。
) B1 @6 U4 Q6 M  p0 O" W/ n0 l"条件有变加折算，高温九折铜升级"。+ Q! R3 S7 _9 ~- x) A
# y. m; I; R  S# o/ ^9 K$ x% T上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。) J5 w; v9 e: e" f! e5 X7 R
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，然后再打九折即可;
% i! B& z& o' g9 H1 m当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
6 U, w8 G- p1 \# i6 L如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算16×5=80可知选用16平方的合适% M2 u7 N) q. v6 d) L5 u
再由允许压降算导线横截面积电机允许最低工作电压为此360V,变压器的副边电压为380V，在额定功率下允许的最大压降为为△U为20V，在额定功率下允许的电阻为
R线=△U/I=20/73=0.27Ω# g' b! S0 ]& v! A
# V: ^" z# u; G* H# h由R线=ΡL/S，算出导线横截面积：S=ΡL/R线' ?* W! S& V& P5 d" ?
: U3 \2 L; H0 s1 x: f# i2 H; ^=0.0175×400/0.27Ω=24.62mm平方
  `* a. a1 l4 s: G5 A+ g$ D) y* N8 A结论：应选25平方的铜电缆+ i: L& H  a( q/ L2 u
. ^8 E5 z1 O- c. t) R& X# w三、如何选用断路器，热继电器
9 ^5 B! F  J( i6 Z3 d) g1 }怎么根据电流来选择多大截面积的电缆，我们选择的电缆为铜芯电缆。
0 D; E1 S! W3 `( E5 [9 {8 F/ X5 y我们举例说明，我们要给一台18.5KW的电机配线，可以算出它的额定电流为37A，也是根据经验1平方毫米铜线可以通过4~6A的电流，我们取其中间值5A，那么电缆线的截面积应为37/5=6.4平方毫米。我们的标准电缆有6平方毫米和平共10平方毫米的，为了保证可靠性，我们选择10平方的电缆。其实具体选择中我们也可能会选择6平方的，这要综合考虑，负载工作时消耗的功率是多大，如果只有额定的60%不到的话，可以这样选择，如果基本上要工作在额定功率附近，那只能选择10平方的电缆了。
如何根据电机的功率，考虑电机的额定电压，电流配线，选用断路器，热继电器* h6 i' l" Y5 [9 E
) q9 o" Z8 ?( Y6 F, ^  S三相二百二电机，千瓦三点五安培。
常用三百八电机，一个千瓦两安培。
7 C% ]: q4 B  ]+ _低压六百六电机，千瓦一点二安培。
! Q3 b  G2 ~! a1 W  \! E高压三千伏电机，四个千瓦一安培。5 s3 ^1 Q3 [3 a. ^5 ]3 Z' V
高压六千伏电机，八个千瓦一安培。: Y" k3 ^8 Q" @* l$ F) i
一台三相电机，除知道其额定电压以外，还必须知道其额定功率及额定电流，比如：一台三相异步电机，7.5KW，4极（常用一般有2、4、6级，级数不一样，其额定电流也有区别），其额定电路约为15A。
1.断路器：
" ?, ]) L1 ]+ @* s* ?4 d( H一般选用其额定电流1.5-2.5倍，常用DZ47-6032A，% Z: c, Q6 X+ C: z$ \( }" p. k4 l
; _7 r+ ?$ N: K) L7 ~! c5 n2.电线：9 W/ l; C' Y) U9 I
$ W  y. W+ C  y- r$ U* \7 n根据电机的额定电流15A，选择合适载流量的电线，如果电机频繁启动，选相对粗一点的线，反之可以相对细一点，载流量有相关计算口决，这里我们选择4平方。& y( P. O6 e& W. f3 r: V
3.交流接触器：
根据电机功率选择合适大小就行，1.5-2.5倍,一般其选型手册上有型号，这里我们选择正泰CJX2--2510，还得注意辅助触点的匹配，不要到时候买回来辅助触点不够用。: L- f8 D  k6 s# G
4.热继电器
8 H( r! y1 l0 W# _其整定电流都是可以调整，一般调至电机额定电流1-1.2倍。
（1）多台电机配导线：把电机的总功率相加乘以2是它们的总电流。4 m: d8 h3 F, r% I- R& w* B# J8 @
2 B) B* F( b" B! f  E4 O0 P（2）在线路50米以内导线截面是：总电流除4.（再适当放一点余量）# C) A# s6 p, l$ M( U* ^4 B' W3 f) |
（3）线路长越过50米外导线截面：总电流除3.（再适当放一点途量）* s* ]# q3 p: M; Z
（4）120平方以上的大电缆的电流密度要更低一些5 f2 S5 }' i0 K/ ^8 a
5 t5 ?  D* Z+ Q, E! }; r0 j+ w四、小结：
/ ]- b: u7 n/ n6 S断路器选择：3 `! K6 l8 h9 G: P* C1 I" C
电机的额定电流乘以2.5倍，整定电流是电机的1.5倍就可以了,这样保证频繁启动,也保证短路动作灵敏。
. K/ a0 @0 k5 a- Z$ e热继电器的整定值是电机额定电流是1.1倍。
! l$ e& |0 }# H& X2 a交流接触器：
3 P" f( l$ \+ |! O4 ~# B% d交流接触器选择是电机流的2.5倍。8 _! h) `, ~# n/ M6 W; p: M
这样可以保证长期频繁工作