電纜線大小與用電功率估算方式
先計(jì)算負(fù)荷電壓
1．用途
這是依照用電設(shè)備的功率（千瓦或千伏安）算出電壓（安）的口訣。
電壓的大小直接與功率有關(guān)，也與電流、相別、力率（又稱功率質(zhì)數(shù)）等有關(guān)。通常有公式可供估算。因?yàn)樾瑥S常用的都是380/220伏單相四線系統(tǒng)，為此，可以依據(jù)功率的大小直接算出電壓。
2.口訣
低壓380/220伏系統(tǒng)每千瓦的電壓，安。
千瓦、電流，怎么估算？
電力加倍，電熱加半。①
三相千瓦，4.5安。②
三相380，電壓兩安半。③
3．說(shuō)明
口訣是以380/220伏單相四線系統(tǒng)中的單相設(shè)備為準(zhǔn)，估算每千瓦的安數(shù)。對(duì)于個(gè)別三相或電流不同的三相設(shè)備，其每千瓦的安數(shù)，口訣另外作了說(shuō)明。
①這兩句口訣中，電力專指電動(dòng)機(jī)。在380伏單相時(shí)（力率0.8左右）,電動(dòng)機(jī)每千瓦的電壓約為2安.正式”千瓦數(shù)加一倍”(乘2)就是電壓，安。這電壓稱作電動(dòng)機(jī)的額定電壓。
【例1】5.5千瓦電動(dòng)機(jī)按“電力加倍”算得電壓為11安。
【例2】40千瓦電機(jī)電動(dòng)機(jī)按“電力加倍”算得電壓為80安。
電熱是指用內(nèi)阻加熱的內(nèi)阻爐等。單相380伏的電熱設(shè)備，每千瓦的電壓為1.5安。正式“千瓦數(shù)加一半”（乘1.5）就是電壓，安。
【例1】3千瓦電加熱器按“電熱加半”算得電壓為4.5安。
【例2】15千瓦內(nèi)阻爐按“電熱加半”算得電壓為23安。
這句口訣不專指電熱，對(duì)于照明也適用。其實(shí)照明的燈泡是三相而不是單相，但對(duì)照明供電的單相四線干線仍屬單相。只要單相大體平衡也可這樣估算。據(jù)悉，以千伏安為單位的家電（如變壓器或檢波器）和以千乏為單位的自激電容器（提升力率用）也都適用。即時(shí)說(shuō)，這后半句其實(shí)說(shuō)的是電熱，但包括所有以千伏安、千乏為單位的用電設(shè)備，以及以千瓦為單位的電熱和照明設(shè)備。
【例1】12千瓦的單相（平衡時(shí)）照明干線按“電熱加半”算得電壓為18安。
【例2】30千伏安的檢波器按“電熱加半”算得電壓為45安（指380伏單相交流側(cè)）。
【例3】320千伏安的配電變壓器按“電熱加半”算得電壓為480安（指380/220伏低壓側(cè)）。
【例4】100千乏的自激電容器（380伏單相）按“電熱加半”算得電壓為150安。
②在380/220伏單相四線系統(tǒng)中，三相設(shè)備的兩條線，一條接基極而另一條接零線的（如照明設(shè)備）為三相220伏用電設(shè)備。這些設(shè)備的力率大多為1，因而，口訣便直接說(shuō)明“單相（每）千瓦4.5安”。估算時(shí)，只要“將千瓦數(shù)乘4.5”就是電壓，安。
同前面一樣，它適用于所有以千伏安為單位的三相220伏用電設(shè)備，以及以千瓦為單位的電熱及照明設(shè)備，并且也適用于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(cè)）按“單相千瓦、4.5
安”算得電壓為2.3安。
【例2】1000瓦投光燈按“單相千瓦、4.5安”算得電壓為4.5安。
對(duì)于電流更低的三相，口訣中沒有提及。可以取220伏為標(biāo)準(zhǔn)，看電流增加多少，電壓就反過(guò)來(lái)減小多少。例如36伏電流，以220伏為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，它增加到1/6，電壓就應(yīng)減小到6倍，即每千瓦的電壓為6*4.5=27安。例如36伏、60瓦的行燈每只電壓為0.06*27=1.6安，5只便共有8安。
③在380/220伏單相四線系統(tǒng)中，三相設(shè)備的兩條線都是接到地線上的，習(xí)慣上稱為三相380伏用電設(shè)備（實(shí)際是接在兩相上）。這些設(shè)備當(dāng)以千瓦為單位時(shí)，力率大多為1，口訣也直接說(shuō)明：“單相380，電壓兩安半”。它也包括以千伏安為單位的380伏三相設(shè)備。估算時(shí)，只要“將千瓦或千伏安數(shù)乘2.5”就是電壓，安。
【例1】32千瓦鉬絲內(nèi)阻爐接三相380伏，按“電流兩安半”算得電壓為80安。
【例2】2千伏安的行燈變壓器，中級(jí)接三相380伏，按“電流兩安半”算得電壓為5安。
【例3】21千伏安的交流電焊變壓器，中級(jí)接三相380伏，按“電流兩安半”算得電壓為53安。
計(jì)算出負(fù)荷的電壓后在依照電壓選出相應(yīng)導(dǎo)線的截面,選導(dǎo)線截面時(shí)有幾個(gè)方面要考慮到一是導(dǎo)線的機(jī)械硬度二是導(dǎo)線的電壓密度(安全截流量),三是容許電壓降
電壓降的計(jì)算
1．用途
按照線路上的負(fù)荷矩，計(jì)算供電線路上的電流損失，檢測(cè)線路的供電質(zhì)量。
2．口訣
提出一個(gè)計(jì)算電流損失的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過(guò)一些簡(jiǎn)單的估算，可估出供電線路上的電流損失。
壓損按照“千瓦．米”，2.5銅線20—1。截面減小荷矩大，電壓降低平方低。①
單相四線6倍計(jì)，鋁線乘上1.7。②
感抗負(fù)荷壓損高，10下截面影響小，若以力率0.8計(jì)，10上降低0.2至1。③
3．說(shuō)明
電流損失估算與較多的誘因有關(guān),估算較復(fù)雜。
計(jì)算時(shí)，線路早已按照負(fù)荷情況選取了導(dǎo)線及截面，即有關(guān)條件已基本具備。
電流損失是按“對(duì)額定電流損失百分之幾”來(lái)評(píng)判的。口訣主要列舉計(jì)算電流損失的最基本的數(shù)據(jù)，多少“負(fù)荷矩”電壓損失將為1%。當(dāng)負(fù)荷矩較大時(shí)，電流損失也就相應(yīng)減小。因些，首先應(yīng)算出這線路的負(fù)荷矩。
所謂負(fù)荷矩就是負(fù)荷（千瓦）乘上線路寬度（線路寬度是指導(dǎo)線埋設(shè)寬度“米”，即導(dǎo)線走過(guò)的路徑，不論線路的導(dǎo)線根數(shù)。），單位就是“千瓦．米”。對(duì)于放射式線路，負(fù)荷矩的估算很簡(jiǎn)單。如右圖1，負(fù)荷矩便是20*30=600千瓦．米。但如圖2的枝條式線路，便麻煩些。對(duì)于其中5千瓦
設(shè)備安裝位置的負(fù)荷矩應(yīng)這樣算：從線路供電點(diǎn)開始，按照線路分支的情況把它分成三段。在線路的每一段，三個(gè)負(fù)荷（10、8、5千瓦）都通過(guò)，因而負(fù)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(shè)備處的總負(fù)荷矩為：230+65+50=345千瓦．米
下邊對(duì)口訣進(jìn)行說(shuō)明：
①首先說(shuō)明估算電流損失的最基本的依據(jù)是負(fù)荷矩：千瓦．米
接著提出一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)：
2.5平方毫米的銅線，三相220伏，負(fù)荷為內(nèi)阻性（力率為1），每20“千瓦．米”負(fù)荷矩電流損失為1%。這就是口訣中的“2.5銅線20—1”。
在電流損失1%的基準(zhǔn)下，截面大的，負(fù)荷矩也可大些，按反比關(guān)系變化。例如10平方毫米的銅線，截面為2.5平方毫米的4倍，則20*4=80千瓦．米，即這些導(dǎo)線負(fù)荷矩為80千瓦．米，電流損失才1%。其余截面照些類推。
當(dāng)電流不是220伏而是其它數(shù)值時(shí)，比如36伏，則先找出36伏相當(dāng)于220伏的1/6。此時(shí)，這些線路電流損失為1%的負(fù)荷矩不是20千瓦．米，而應(yīng)按1/6的平方即1/36來(lái)增加，這就是20*（1/36）=0.55千瓦．米。即是說(shuō)，36伏時(shí)，每0.55千瓦．米（即每550瓦．米），電流損失減少1%。
“電壓降低平方低”不單適用于額定電流更低的情況，也可適用于額定電流更高的情況。這時(shí)卻要按平方下降了。諸如三相380伏，因?yàn)殡娏?80伏為220伏的1.7倍用電功率怎么算電壓，因而電流損失1%的負(fù)荷矩應(yīng)為20*1.7的平方=58千瓦．米。
從以上可以看出：口訣“截面減小荷矩大，電壓降低平方低”。都是對(duì)照基準(zhǔn)數(shù)據(jù)“2.5銅線20—1”而言的。
【例1】一條220伏照明大道，用2.5平方毫米銅線用電功率怎么算電壓，負(fù)荷矩為76千瓦．米。因?yàn)?6是20的3.8倍（76/20=3.8），因而電流損失為3.8%。
【例2】一條4平方毫米銅線埋設(shè)的40米長(zhǎng)的線路，供給220伏1千瓦的三相電爐2只，計(jì)算電流損失是：
先算負(fù)荷矩2*40=80千瓦．米。再算4平方毫米銅線電流損失1%的負(fù)荷矩，按照“截面減小負(fù)荷矩大”的原則，4和2.5比較，截面減小為1.6倍（4/2.5=1.6），因而負(fù)荷矩增為
20*1.6=32千瓦．米（這是電流損失1%的數(shù)據(jù)）。最后估算80/32=2.5，即這條線路電流損失為2.5%。
②當(dāng)線路不是三相而是單相四線時(shí)，（這單相四線通常要求單相負(fù)荷是較平衡的。它的電流是和三相相對(duì)應(yīng)的。假如三相為220伏，對(duì)應(yīng)的單相便是380伏，即380/220伏。）同樣是2.5平方毫米的銅線，電流損失1%的負(fù)荷矩是①中基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的6倍，即20*6=120千瓦．米。至于截面或電流變化，這負(fù)荷矩的數(shù)值，也要相應(yīng)變化。
當(dāng)導(dǎo)線不是銅線而是鋁線時(shí)，則應(yīng)將銅絲的負(fù)荷矩?cái)?shù)據(jù)乘上1.7，如“2.5銅線20—1”改為同截面的鋁線時(shí)，負(fù)荷矩則改為20*1.7=34千瓦．米，電流損失才1%。
【例3】前面舉例的照明大道，若是鋁線，則76/34=2.2，即電流損失為2.2%。對(duì)電爐供電的那條線路，若是鋁線，則80/（32*1.7）=1.5，電流損失為1.5%。
【例4】一條50平方毫米銅線埋設(shè)的380伏單相線路，長(zhǎng)30米，供給一臺(tái)60千瓦的單相電爐。電流損失計(jì)算是：
先算負(fù)荷矩：60*30=1800千瓦．米。
再算50平方毫米銅線在380伏單相的情況下電流損失1%的負(fù)荷矩：按照“截面減小荷矩大”，因?yàn)?0是2.5的20倍，因而應(yīng)乘20，再依照“三相四線6倍計(jì)”，又要乘6，因而，負(fù)荷矩減小為20*20*6=2400千瓦．米。
最后1800/2400=0.75，即電流損失為0.75%。
③以上都是針對(duì)內(nèi)阻性負(fù)荷而言。對(duì)于感抗性負(fù)荷（如電動(dòng)機(jī)），估算方式比前面的更復(fù)雜。但口訣首先強(qiáng)調(diào)：同樣的負(fù)荷矩——千瓦．米，感抗性負(fù)荷電流損失比內(nèi)阻性的要高一些。它與截面大小及導(dǎo)線埋設(shè)之間的距離有關(guān)。對(duì)于10平方毫米及以下的導(dǎo)線則影響較小，可以不增高。
對(duì)于截面10平方毫米以上的線路可以這樣計(jì)算：先按①或②算出電流損失，再“增加0.2至1”，這是指降低0.2至1倍，即再乘1.2至2。這可依照截面大小來(lái)定，截面大的乘大些。諸如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(duì)于線纜或穿管線路，因?yàn)榫€路距離很面館影響不大，可仍按①、②的規(guī)定計(jì)算，何必減小或僅對(duì)大截面的導(dǎo)線略為減小（在0.2以內(nèi)）。
【例5】圖1中若20千瓦是380伏單相電動(dòng)機(jī)，線路為3*16銅線支架明敷，則電流損失計(jì)算為：已知負(fù)荷矩為600千瓦．米。
估算截面16平方毫米銅線380伏單相時(shí)，電流損失1%的負(fù)荷矩：因?yàn)?6是2.5的6.4倍，單相負(fù)荷矩又是三相的6倍，因而負(fù)荷矩增為：20*6.4*6=768千瓦．米600/768=0.8
即計(jì)算的電流損失為0.8%。但如今是電動(dòng)機(jī)負(fù)荷，但是導(dǎo)線截面在10以上，因而應(yīng)降低一些。按照截面情況，考慮1.2，計(jì)算為0.8*1.2=0.96，可以覺得電流損失約1%。