電纜、功率、耗電量計算應用公式

 電纜、功率、耗電量計算應用公式

電功率的計算公式，用電壓乘以電流，這個公式是電功率的定義式，永遠正確，適用于任何情況。  

  對于純電阻電路，如電阻絲、燈炮等，可以用“電流的平方乘以電阻”“電壓的平方除以電阻”的公式計算，這是由歐姆定律推導出來的。  

   但對于非純電阻電路，如電動機等，只能用“電壓乘以電流”這一公式，因為對于電動機等，歐姆定律并不適用，也就是說，電壓和電流不成正比。這是因為電動機在運轉時會產生“反電動勢”。 

   例如，外電壓為8伏，電阻為2歐，反電動勢為6伏，此時的電流是（8－6）/2＝1（安），而不是4安。因此功率是8×1＝8（瓦）。  

   另外說一句焦耳定律，就是電阻發熱的那個公式，發熱功率為“電流平方乘以電阻”，這也是永遠正確的。  

   還拿上面的例子來說，電動機發熱的功率是1×1×2＝2（瓦），也就是說，電動機的總功率為8瓦，發熱功率為2瓦，剩下的6瓦用于做機械功了。 
  電工常用計算公式  

一、利用低壓配電盤上的三根有功電度表，電流互感器、電壓表、電流表計算一段時間內的平均有功功率、現在功率、無功功率和功率因數。      （一）利用三相有功電度表和電流互感器計算有功功率 
 式中   N——測量的電度表圓盤轉數 
           K——電度表常數（即每kW·h轉數）            t——測量N轉時所需的時間S 
CT——電流互感器的變交流比 
    （二）在三相負荷基本平衡和穩定的情況下，利用電壓表、電流表的指示數計算視在功率 
  （三）求出了有功功率和視在功率就可計算無功功率 
  （四）根據有功功率和現在功率，可計算出功率因數 
    例1某單位配電盤上裝有一塊500轉／kW·h電度表，三支100／5電流互感器，電壓表指示在400V，電流表指示在22A，在三相電壓、電流平衡穩定的情況下，測試電度表圓盤轉數是60S轉了5圈。求有功功率、現在功率、無功功率、功率因數各為多少？ 
    [解]①將數值代入公式（1），得有功功率P＝12kW     ②將數值代入公式（2）；得視在功率S=15kVA 
    ③由有功功率和視在功率代入公式（3），得無功功率Q=8l kVar     ④由有功功率和現在功率代入公式（4），得功率因數cosφ= 0．8     二、利用秒表現場測試電度表誤差的方法 
    （一）首先選定圓盤轉數，按下式計算出電度表有N轉內的標準時間 
 式中        N——選定轉數 
P——實際功率kW 
                K——電度表常數（即每kW·h轉數）                 CT——電流互感器交流比 
（二）根據實際測試的時間（S）。求電度表誤差
式中       T——N轉的標準時間s 
               t——用秒表實際測試的N轉所需時間（s）     注：如果計算出的數是正數，電度表決；負數，則是慢。 
    【例】某用戶有一塊750轉/kW·h上電度表，配有150／5電流互感器，接有10kW的負載，現場測試60s圓盤轉了5圈。求電度表誤差是多少？     〔解〕①先求電度表轉5圈時的標準秒數由公式（1），得T=72s       ②由公式（2）得出電度表誤差ε＝20％，快20％。       三、配電變壓器的高低壓熔絲選擇方法 
(一)先計算變壓器高低壓側的額定電流
式中      S——變壓器容量kVA               U——電壓kV 
    （二）高壓熔絲=Ix（1．5～2．5）       （2）     （三）低壓保險絲=低壓額定電流（I）    （3） 
    （例）有一臺50kVA變壓器，高壓側額定電壓10kV，低壓側的額定電壓 0．4kV。求高低壓的額定電流各是多少 A？高壓側應選擇多少A的熔絲？低壓側應選擇多少A的保險絲？ 
    〔解〕①將數值代入公式（1），得高壓電流I= 2．8 A     ②將數值代入公式（l），得低壓電流I=72A 
    ③高壓側熔絲=2．8x（1．5～2．5）=4．2~7A可選擇的熔絲。     ④低壓額定電流是72A，可選擇80A的保險絲。     四、架空線路鋁絞線的截面選擇簡捷公式     （一）首先計算負荷矩M=kW．km 
    （二）選用鋁導線時，每kW·km可按4mm2估算，即；導線截面S＝M·4mm2 
[例]某單位在離配電變壓器800m處按一臺10kW的電動機。應選擇多大截面的錯絞線？
解〕①先把m化成km，即800m=0．8km     ②計算負荷矩M= 10 x 0．8=8kW·km     ③將數值代入公式（2），得導線截面     S= 8 x 4＝32mm2
，應選用35mm2
的鋁絞線。     五、拉線坑與電桿的距離和拉線長度的計算公式     （一）拉線坑與電桿的距離計算公式L＝h·ctga（m） 
式中      h——電桿高度（電桿在地面與拉線懸掛點間的高度）               a——拉線與電桿的夾角（技術規程規定拉線與電桿的夾角一般采用45?，在地形限制的情況下可采用30?或60?）     注： Ctg45?=1   ctg30?=1．732    ctg60?=0．577 
    （二）使用楔型線夾扎上把，uT型線夾扎下把時拉線長度計算公式：       L=h/sina十上下把綁扎長度——拉線棒露出地面的長度 
式中     h——電桿高度（電桿在地面與拉線懸掛點間的高度）m              a——拉線與電桿的夾角 
    注： Sin45?=0．707， Sin30?=0．5，Sin60?=0．866。 
    [例]有一根終端桿打一條拉線，電桿在地面與拉線懸掛點間的高度是8m，電桿與拉線的夾角是45?，拉線上把使用楔型線夾，下把使用uT型線夾，上下把綁扎長度 lm，拉線棒露出地面lm．計算拉線坑與電桿間的距離和拉線長度各為多少m？ 
    [解]①將數值代入公式（1），得拉線坑與電桿間的距離L=8m     ②將數值代入公式（2），得拉線長度L=11．3m 
 電纜計算公式  
1.護套厚度：擠前外徑×0.035+1（符合電力電纜,單芯電纜護套的標稱厚度應不小于1.4mm，多芯電纜的標稱厚度應不小于1.8mm）  
2.在線測量護套厚度：護套厚度＝(擠護套后的周長—擠護套前的周長)/2π 或護套厚度＝(擠護套后的周長—擠護套前的周長)×0.1592 
3.絕緣厚度Z薄點：標稱值×90%-0.1 4.單芯護套Z薄點：標稱值×85%-0.1 5.多芯護套Z薄點：標稱值×80%-0.2 
6.鋼絲鎧裝：根數= ｛π×(內護套外徑+鋼絲直徑)｝÷(鋼絲直徑×λ)           重量=π×鋼絲直徑²×ρ×L×根數×λ 7.絕緣及護套的重量=π×(擠前外徑+厚度)×厚度×L×ρ 
8.鋼帶的重量=｛π×(繞包前的外徑+2×厚度-1) ×2×厚度×ρ×L｝/(1+K) 9.包帶的重量=｛π×(繞包前的外徑+層數×厚度)×層數×厚度×ρ×L｝/(1±K) 
其中:K為重疊率或間隙率，如為重疊，則是1-K；如為間隙，則是1+K ρ為材料比重；L為電纜長度；λ絞入系數。 
 電纜線徑計算方法    

  電線電纜的規格都是用橫截面積表示的如1.5mm2 2.5mm2等，但是怎么估算里面銅線或鋁線的直徑呢，要是電纜進場，怎樣檢測線的粗細是否合格。    通常可以將導線的截面積除以導線股數，再除以3.14后開平方，其值乘以2就可以算出線徑。用千分尺檢測線徑大小按前面步驟反算就可以求出導線截面面積。如1.5平方獨股銅線線徑1.38mm,計算（1.38/2）×（1.38/2）×3.14×1股＝1.494954平方，這就是合格的國標線徑！ 
單相電知識 
耗電量、功率、電流、電壓的關系 
   A、耗電量單位：千瓦.小時 (KW?H)，簡稱“度”    B、功率（P）單位：瓦特，簡稱瓦（W）    C、電流（I）單位：安培，簡稱安（A）  
   D、電壓（U）單位：伏特，簡稱伏（V），家用電源一般是單相交流電，電壓為220伏；工業用電源是三相交流電，電壓為380伏。    E、功率=電流×電壓 ，即P=U×I 
   F、耗電量=功率×用電時間，即耗電量= P× T。耗電量的單位是度，1度電是指1000瓦的功率使用1小時所消耗的用電量。   
 耗電量、功率、電流、電壓的關系  
   A、耗電量單位：千瓦.小時 (KW?H)，簡稱“度”     B、功率（P）單位：瓦特，簡稱瓦（W）    C、電流（I）單位：安培，簡稱安（A）  
   D、電壓（U）單位：伏特，簡稱伏（V），家用電源一般是單相交流電，電壓為220伏；工業用電源是三相交流電，電壓為380伏。    E、功率=電流×電壓 ，即P=U×I 
   F、耗電量=功率×用電時間，即耗電量= P× T。耗電量的單位是度，1度電是指1000瓦的功率使用1小時所消耗的用電量。