電氣專業(yè)常用計算公式

    為了促進(jìn)電氣專業(yè)從業(yè)人士有關(guān)于設(shè)計、施工中遇到的容量、電流等問題的探討，特將一些常用的計算規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)口訣整理。

一、用電設(shè)備電流估算：當(dāng)知道用電設(shè)備的功率時可以估算它的額定電流：
     三相電動機(jī)的額定電流按照電機(jī)功率的2倍算，即每千瓦乘以2就是額定電流的電流量，譬如一個三相電機(jī)的額定功率為10千瓦，則額定電流為20 安培。這種估算方式對三相鼠籠式異步電動機(jī)尤其是四級最為接近，對于其它類型的電動機(jī)也可以
單相220V電動機(jī)每千瓦電流按8A計算
三相380V電焊機(jī)每千瓦電流按2.7A算（帶電動機(jī)式直流電焊機(jī)應(yīng)按每千瓦2A算
單相220V電焊機(jī)每千瓦按4.5A算
單相白熾燈、碘鎢燈每千瓦電流按4.5A算
注意：工地上常用的鏑燈為380V電源（只有兩根相線，一根地線），電流每千瓦按照2.7A算

二、不同電壓等級的三相電動機(jī)額定電流計算
口訣：容量除以千伏數(shù)，商乘系數(shù)點(diǎn)七六。
說明：
（1）口訣適用于任何電壓等級的三相電動機(jī)額定電流計算。由公式及口訣均可說明容量相同的電壓等級不同的電動機(jī)的額定電流是不相同的，即電壓千伏數(shù)不一樣，去除以相同的容量，所得“商數(shù)”顯然不相同，不相同的商數(shù)去乘相同的系數(shù)0.76，所得的電流值也不相同。若把以上口訣叫做通用口訣，則可推導(dǎo)出計算220、 380、660、3.6kV電壓等級電動機(jī)的額定電流專用計算口訣，用專用計算口訣計算某臺三相電動機(jī)額定電流時，容量千瓦與電流安培關(guān)系直接倍數(shù)化，省去了容量除以千伏數(shù)，商數(shù)再乘系數(shù)0.76。
　　三相二百二電機(jī)，千瓦三點(diǎn)五安培。
　　常用三百八電機(jī)，一個千瓦兩安培。
　　低壓六百六電機(jī)，千瓦一點(diǎn)二安培。
　　高壓三千伏電機(jī)，四個千瓦一安培。
　　高壓六千伏電機(jī)，八個千瓦一安培。
2）口訣使用時，容量單位為kW，電壓單位為kV，電流單位為A，此點(diǎn)一定要注意。
（3）口訣中系數(shù)0.76是考慮電動機(jī)功率因數(shù)和效率等計算而得的綜合值。功率因數(shù)為0.85，效率不0.9，此兩個數(shù)值比較適用于幾十千瓦以上的電動機(jī)，對常用的10kW以下電動機(jī)則顯得大些。這就得使用口訣c計算出的電動機(jī)額定電流與電動機(jī)銘牌上標(biāo)注的數(shù)值有誤差，此誤差對10kW以下電動機(jī)按額定電流先開關(guān)、接觸器、導(dǎo)線等影響很小。
（4）運(yùn)用口訣計算技巧。用口訣計算常用380V電動機(jī)額定電流時，先用電動機(jī)配接電源電壓0.38kV數(shù)去除0.76、商數(shù)2去乘容量（kW）數(shù)。若遇容量較大的6kV電動機(jī)，容量kW數(shù)又恰是6kV數(shù)的倍數(shù)，則容量除以千伏數(shù)，商數(shù)乘以0.76系數(shù)。
（5）誤差。由口訣 中系數(shù)0.76是取電動機(jī)功率因數(shù)為0.85、效率為0.9而算得，這樣計算不同功率因數(shù)、效率的電動機(jī)額定電流就存在誤差。由口訣c 推導(dǎo)出的5個專用口訣，容量（kW）與電流（A）的倍數(shù)，則是各電壓等級（kV）數(shù)除去0.76系數(shù)的商。專用口訣簡便易心算，但應(yīng)注意其誤差會增大。一般千瓦數(shù)較大的，算得的電流比銘牌上的略大些；而千瓦數(shù)較小的，算得的電流則比銘牌上的略小些。對此，在計算電流時，當(dāng)電流達(dá)十多安或幾十安時，則不必算到小數(shù)點(diǎn)以后�？梢运纳岫�五不入，只取整數(shù)，這樣既簡單又不影響實(shí)用。對于較小的電流也只要算到一位小數(shù)即可。

三、測知電流求容量
測知無銘牌電動機(jī)的空載電流，估算其額定容量
　　口訣：
　　無牌電機(jī)的容量，測得空載電流值，
　　乘十除以八求算，近靠等級千瓦數(shù)。
說明：口訣是對無銘牌的三相異步電動機(jī)，不知其容量千瓦數(shù)是多少，可按通過測量電動機(jī)空載電流值，估算電動機(jī)容量千瓦數(shù)的方法。

四、已知變壓器容量，求其各電壓等級側(cè)額定電流
　　口訣：
　　容量除以電壓值，其商乘六除以十。
說明：適用于任何電壓等級。
　　在日常工作中，有些電工只涉及一兩種電壓等級的變壓器額定電流的計算。將以上口訣簡化，則可推導(dǎo)出計算各電壓等級側(cè)額定電流的口訣：
　　容量系數(shù)相乘求。

五、已知變壓器容量，速算其一、二次保護(hù)熔斷體（俗稱保險絲）的電流值
　　口訣：
　　配變高壓熔斷體，容量電壓相比求。
　　配變低壓熔斷體，容量乘9除以5。
說明：
　　正確選用熔斷體對變壓器的安全運(yùn)行關(guān)系極大。當(dāng)僅用熔斷器作變壓器高、低壓側(cè)保護(hù)時，熔體的正確選用更為重要。這是電工經(jīng)常碰到和要解決的問題。

六、測知電力變壓器二次側(cè)電流，求算其所載負(fù)荷容量　　
　　口訣：
　　已知配變二次壓，測得電流求千瓦。
　　電壓等級四百伏，一安零點(diǎn)六千瓦。
　　電壓等級三千伏，一安四點(diǎn)五千瓦。
　　電壓等級六千伏，一安整數(shù)九千瓦。
　　電壓等級十千伏，一安一十五千瓦。
　　電壓等級三萬五，一安五十五千瓦。
說明：
電工在日常工作中，常會遇到上級部門，管理人員等問及電力變壓器運(yùn)行情況，負(fù)荷是多少？電工本人也常常需知道變壓器的負(fù)荷是多少。負(fù)荷電流易得知，直接看配電裝置上設(shè)置的電流表，或用相應(yīng)的鉗型電流表測知，可負(fù)荷功率是多少，不能直接看到和測知。這就需靠本口訣求算，否則用常規(guī)公式來計算，既復(fù)雜又費(fèi)時間。

七、測知白熾燈照明線路電流，求算其負(fù)荷容量 　　　
　   照明電壓二百二，一安二百二十瓦。
說明：工礦企業(yè)的照明，多采用 220V的白熾燈。照明供電線路指從配電盤向各個照明配電箱的線路，照明供電干線一般為三相四線，負(fù)荷為4kW以下時可用單相。照明配電線路指從照明配電箱接至照明器或插座等照明設(shè)施的線路。不論供電還是配電線路，只要用鉗型電流表測得某相線電流值，然后乘以220系數(shù)，積數(shù)就是該相線所載負(fù)荷容量。測電流求容量數(shù)，可幫助電工迅速調(diào)整照明干線三相負(fù)荷容量不平衡問題，可幫助電工分析配電箱內(nèi)保護(hù)熔體經(jīng)常熔斷的原因，配電導(dǎo)線發(fā)熱的原因等等。

八、已知380V三相電動機(jī)容量，求其過載保護(hù)熱繼電器元件額定電流和整定電流
　　口訣：
　　電機(jī)過載的保護(hù)，熱繼電器熱元件；
　　號流容量兩倍半，兩倍千瓦數(shù)整定。
說明：
　�。�1）容易過負(fù)荷的電動機(jī)，由于起動或自起動條件嚴(yán)重而可能起動失敗，或需要限制起動時間的，應(yīng)裝設(shè)過載保護(hù)。長時間運(yùn)行無人監(jiān)視的電動機(jī)或3kW及以上的電動機(jī)，也宜裝設(shè)過載保護(hù)。過載保護(hù)裝置一般采用熱繼電器或斷路器的延時過電流脫扣器。目前我國生產(chǎn)的熱繼電器適用于輕載起動，長時期工作或間斷長期工作的電動機(jī)過載保護(hù)。
　　（2）熱繼電器過載保護(hù)裝置，結(jié)構(gòu)原理均很簡單，可選調(diào)熱元件卻很微妙，若等級選大了就得調(diào)至低限，常造成電動機(jī)偷停，影響生產(chǎn)，增加了維修工作。若等級選小了，只能向高限調(diào)，往往電動機(jī)過載時不動作，甚至燒毀電機(jī)。（3）正確算選380V三相電動機(jī)的過載保護(hù)熱繼電器，尚需弄清同一系列型號的熱繼電器可裝用不同額定電流的熱元件。熱元件整定電流按“兩倍千瓦數(shù)整定”；熱元件額定電流按“號流容量兩倍半”算選；熱繼電器的型號規(guī)格，即其額定電流值應(yīng)大于等于熱元件額定電流值。

九、測知無銘牌380V單相焊接變壓器的空載電流，求算基額定容量
　　口訣：
　　三百八焊機(jī)容量，空載電流乘以五。
　　單相交流焊接變壓器實(shí)際上是一種特殊用途的降壓變壓器，與普通變壓器相比，其基本工作原理大致相同。為滿足焊接工藝的要求，焊接變壓器在短路狀態(tài)下工作，要求在焊接時具有一定的引弧電壓。當(dāng)焊接電流增大時，輸出電壓急劇下降，當(dāng)電壓降到零時（即二次側(cè)短路），二次側(cè)電流也不致過大等等，即焊接變壓器具有陡降的外特性，焊接變壓器的陡降外特性是靠電抗線圈產(chǎn)生的壓降而獲得的�？蛰d時，由于無焊接電流通過，電抗線圈不產(chǎn)生壓降，此時空載電壓等于二次電壓，也就是說焊接變壓器空載時與普通變壓器空載時相同。變壓器的空載電流一般約為額定電流的6%~8%（國家規(guī)定空載電流不應(yīng)大于額定電流的10%）。這就是口訣和公式的理論依據(jù)。

十、導(dǎo)線載流量的計算口訣（1）
      導(dǎo)線的載流量與導(dǎo)線截面有關(guān)，也與導(dǎo)線的材料、型號、敷設(shè)方法以及環(huán)境溫度等有關(guān)，影響的因素較多，計算也較復(fù)雜。各種導(dǎo)線的載流量通�？梢詮氖謨灾胁檎摇５�利用口訣再配合一些簡單的心算，便可直接算出，不必查表。
1. 口訣 鋁芯絕緣線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
　　10下五，100上二，
　　25、35，四、三界，.
　　70、95，兩倍半。
　　穿管、溫度，八、九折。
　　裸線加一半。
　　銅線升級算。
說明 口訣對各種截面的載流量（安）不是直接指出的，而是用截面乘上一定的倍數(shù)來表示。為此將我國常用導(dǎo)線標(biāo)稱截面（平方毫米）排列如下：
　　1、1.5、 2.5、 4、 6、 10、 16、 25、 35、 50、 70、 95、 120、 150、 185……
(1)第一句口訣指出鋁芯絕緣線載流量（安）、可按截面的倍數(shù)來計算�？谠E中的阿拉伯?dāng)?shù)碼表示導(dǎo)線截面（平方毫米），漢字?jǐn)?shù)字表示倍數(shù)。把口訣的截面與倍數(shù)關(guān)系排列起來如下：
　　1～10 16、25 35、50 70、95 120以上
　　﹀ ﹀ ﹀ ﹀ ﹀
　　五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍
　　現(xiàn)在再和口訣對照就更清楚了，口訣“10下五”是指截面在10以下，載流量都是截面數(shù)值的五倍。“100上二”（讀百上二）是指截面100以上的載流量是截面數(shù)值的二倍。截面為25與35是四倍和三倍的分界處。這就是口訣“25、35，四三界”。而截面70、95則為二點(diǎn)五倍。從上面的排列可以看出：除 10以下及100以上之外，中間的導(dǎo)線截面是每兩種規(guī)格屬同一種倍數(shù)。
　　例如鋁芯絕緣線，環(huán)境溫度為不大于25℃時的載流量的計算：
　　當(dāng)截面為6平方毫米時，算得載流量為30安；
　　當(dāng)截面為150平方毫米時，算得載流量為300安；
　　當(dāng)截面為70平方毫米時，算得載流量為175安；
　　從上面的排列還可以看出：倍數(shù)隨截面的增大而減小，在倍數(shù)轉(zhuǎn)變的交界處，誤差稍大些。比如截面25與35是四倍與三倍的分界處，25屬四倍的范圍，它按口訣算為100安，但按手冊為97安；而35則相反，按口訣算為105安，但查表為117安。不過這對使用的影響并不大。當(dāng)然，若能“胸中有數(shù)”，在選擇導(dǎo)線截面時，25的不讓它滿到100安，35的則可略為超過105安便更準(zhǔn)確了。同樣，2.5平方毫米的導(dǎo)線位置在五倍的始端，實(shí)際便不止五倍（最大可達(dá)到20安以上），不過為了減少導(dǎo)線內(nèi)的電能損耗，通常電流都不用到這么大，手冊中一般只標(biāo)12安。
　　（2）后面三句口訣便是對條件改變的處理。“穿管、溫度，八、九折”是指：若是穿管敷設(shè)（包括槽板等敷設(shè)、即導(dǎo)線加有保護(hù)套層，不明露的），計算后，再打八折；若環(huán)境溫度超過25℃，計算后再打九折，若既穿管敷設(shè)，溫度又超過25℃，則打八折后再打九折，或簡單按一次打七折計算。
　　關(guān)于環(huán)境溫度，按規(guī)定是指夏天最熱月的平均最高溫度。實(shí)際上，溫度是變動的，一般情況下，它影響導(dǎo)線載流并不很大。因此，只對某些溫車間或較熱地區(qū)超過25℃較多時，才考慮打折扣。
　　例如對鋁心絕緣線在不同條件下載流量的計算：
　　當(dāng)截面為10平方毫米穿管時，則載流量為10×5×0.8═40安；若為高溫，則載流量為10×5×0.9═45安；若是穿管又高溫，則載流量為10×5×0.7═35安。
　�。�3）對于裸鋁線的載流量，口訣指出“裸線加一半”即計算后再加一半。這是指同樣截面裸鋁線與鋁芯絕緣線比較，載流量可加大一半。
例如對裸鋁線載流量的計算：
　　當(dāng)截面為16平方毫米時，則載流量為16×4×1.5═96安，若在高溫下，則載流量為16×4×1.5×0.9=86.4安。
　　 (4)對于銅導(dǎo)線的載流量，口訣指出“銅線升級算”，即將銅導(dǎo)線的的截面排列順序提升一級，再按相應(yīng)的鋁線條件計算。
　　例如截面為35平方毫米裸銅線環(huán)境溫度為25℃，載流量的計算為：按升級為50平方毫米裸鋁線即得50×3×1.5=225安.
　　對于電纜，口訣中沒有介紹。一般直接埋地的高壓電纜，大體上可直接采用第一句口訣中的有關(guān)倍數(shù)計算。比如35平方毫米高壓鎧裝鋁芯電纜埋地敷設(shè)的載流量為35×3=105安。95平方毫米的約為95×2.5≈238安。
　　三相四線制中的零線截面，通常選為相線截面的1/2左右。當(dāng)然也不得小于按機(jī)械強(qiáng)度要求所允許的最小截面。在單相線路中，由于零線和相線所通過的負(fù)荷電流相同，因此零線截面應(yīng)與相線截面相同。

十一、導(dǎo)線載流量的計算口訣（2）
鋁芯絕緣導(dǎo)線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
　　估算口訣：
　　二點(diǎn)五下乘以九，往上減一順號走。
　　三十五乘三點(diǎn)五，雙雙成組減點(diǎn)五。
　　條件有變加折算，高溫九折銅升級。
　　穿管根數(shù)二三四，八七六折滿載流。
說明：(1)本節(jié)口訣對各種絕緣線(橡皮和塑料絕緣線)的載流量(安全電流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍數(shù)”來表示，通過心算而得。由表5 3可以看出：倍數(shù)隨截面的增大而減小。
　　“二點(diǎn)五下乘以九，往上減一順號走”說的是2．5mm’及以下的各種截面鋁芯絕緣線，其載流量約為截面數(shù)的9倍。如2．5mm’導(dǎo)線，載流量為2．5× 9＝22．5(A)。從4mm’及以上導(dǎo)線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關(guān)系是順著線號往上排，倍數(shù)逐次減l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25× 4。
　　“三十五乘三點(diǎn)五，雙雙成組減點(diǎn)五”，說的是35mm”的導(dǎo)線載流量為截面數(shù)的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。從 50mm’及以上的導(dǎo)線，其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系變?yōu)閮蓚�兩個線號成一組，倍數(shù)依次減0．5。即50、70mm’導(dǎo)線的載流量為截面數(shù)的3倍； 95、120mm”導(dǎo)線載流量是其截面積數(shù)的2．5倍，依次類推。
　　“條件有變加折算，高溫九折銅升級”。上述口訣是鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25℃的條件下而定的。若鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長期高于25℃的地區(qū)，導(dǎo)線載流量可按上述口訣計算方法算出，然后再打九折即可；當(dāng)使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線，它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些，可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個線號的載流量。如16mm’銅線的載流量，可按25mm2鋁線計算。

十二、電氣施工驗(yàn)電巧用低壓驗(yàn)電筆口訣
      低壓驗(yàn)電筆是電工常用的一種輔助安全用具。用于檢查500V以下導(dǎo)體或各種用電設(shè)備的外殼是否帶電。一支普通的低壓驗(yàn)電筆，可隨身攜帶，只要掌握驗(yàn)電筆的原理，結(jié)合熟知的電工原理，靈活運(yùn)用技巧很多。
（1）判斷交流電與直流電口訣
　　電筆判斷交直流，交流明亮直流暗，
　　交流氖管通身亮，直流氖管亮一端。
　　說明：
　　首先告知讀者一點(diǎn)，使用低壓驗(yàn)電筆之前，必須在已確認(rèn)的帶電體上驗(yàn)測；在未確認(rèn)驗(yàn)電筆正常之前，不得使用。判別交、直流電時，最好在“兩電”之間作比較，這樣就很明顯。測交流電時氖管兩端同時發(fā)亮，測直流電時氖管里只有一端極發(fā)亮。
（2）判斷直流電正負(fù)極口訣：
　　電筆判斷正負(fù)極，觀察氖管要心細(xì)，
　　前端明亮是負(fù)極，后端明亮為正極。
　　說明：
　　氖管的前端指驗(yàn)電筆筆尖一端，氖管后端指手握的一端，前端明亮為負(fù)極，反之為正極。測試時要注意：電源電壓為110V及以上；若人與大地絕緣，一只手摸電源任一極，另一只手持測民筆，電筆金屬頭觸及被測電源另一極，氖管前端極發(fā)亮，所測觸的電源是負(fù)極；若是氖管的后端極發(fā)亮，所測觸的電源是正極，這是根據(jù)直流單向流動和電子由負(fù)極向正極流動的原理。
（3）判斷直流電源有無接地，正負(fù)極接地的區(qū)別口訣
　　變電所直流系數(shù)，電筆觸及不發(fā)亮；
　　若亮靠近筆尖端，正極有接地故障；
　　若亮靠近手指端，接地故障在負(fù)極。
　　說明：
　　發(fā)電廠和變電所的直流系數(shù)，是對地絕緣的，人站在地上，用驗(yàn)電筆去觸及正極或負(fù)極，氖管是不應(yīng)當(dāng)發(fā)亮的，如果發(fā)亮，則說明直流系統(tǒng)有接地現(xiàn)象；如果發(fā)亮在靠近筆尖的一端，則是正極接地；如果發(fā)亮在靠近手指的一端，則是負(fù)極接地。
（4）判斷同相與異相口訣
　　判斷兩線相同異，兩手各持一支筆，
　　兩腳與地相絕緣，兩筆各觸一要線，
　　用眼觀看一支筆，不亮同相亮為異。
　　說明：
　　此項(xiàng)測試時，切記兩腳與地必須絕緣。因?yàn)槲覈�大部分�?80/220V供電，且變壓器普遍采用中性點(diǎn)直接接地，所以做測試時，人體與大地之間一定要絕緣，避免構(gòu)成回路，以免誤判斷；測試時，兩筆亮與不亮顯示一樣，故只看一支則可。
（5）判斷380/220V三相三線制供電線路相線接地故障口訣
　　星形接法三相線，電筆觸及兩根亮，
　　剩余一根亮度弱，該相導(dǎo)線已接地；
　　若是幾乎不見亮 ，金屬接地的故障。
　　說明：
　　電力變壓器的二次側(cè)一般都接成Y形，在中性點(diǎn)不接地的三相三線制系統(tǒng)中，用驗(yàn)電筆觸及三根相線時，有兩根比通常稍亮，而另一根上的亮度要弱一些，則表示這根亮度弱的相線有接地現(xiàn)象，但還不太嚴(yán)重；如果兩根很亮，而剩余一根幾乎看不見亮，則是這根相線有金屬接地故障。