电工实用公式和口诀实例说明和解释

电工实用公式和口诀实例说明和解释

变压器台数的选择

口诀：

工厂配变千伏安，装机千瓦数估算。

冶金纺织水泥厂，千瓦就是千伏安。

机械制造加工厂，千瓦一半千伏安。

其余轻工化工厂，千瓦七折千伏安。

选择变压器的容量时，应遵循满足负荷要求，一般单台变压器的容量不宜超过1000KVA，同一工厂的变压器容量等级应尽量减少，在选择具体变压器容量时可按下述方法进行。考虑发展，留有余地的原则，且应该让变压器高效运行，（满载率在75%左右效率最高）

（1）装设一台变压器的变电所：变压器的容量SNT应该满足全部用电设备总计算负荷S30要求，即：SNT≧S30

（2）装设两台变压器的变电所：每台变压器的额定容量SNT应同时满足下面两个条件。

A．任一台变压器单独运行时，应满足全部用电设备总计算负荷S30的70%的需要，即：SNT≈0.7S30

B．任一台变压器单独运行时，应满足全部一.二级负荷的需要，即:SNT≧S30(Ⅰ+Ⅱ).

具体选择时可以参照下面的经验公式：

当已知工厂的性质和装机容量，求算全厂配变容量：根据经验公式：

Sh≈P∑,hSmed≈0.7P∑,medSb≈0.5P∑,b

式中：

Sh——冶金，纺织，水泥类工厂配变容量（KVA）；

Smed——轻工业及化工厂类工厂配变容量（KVA）；

Sb——机械制造及加工类工厂配变容量（KVA）；

P∑,h——冶金，纺织，水泥类工厂装机容量（KW）；

P∑,med——轻工业及化工厂类工厂装机容量（KW）；

P∑,b——机械制造及加工类工厂装机容量（KW）。

说明：一个工厂的全厂负荷主要由工厂的性质和装机容量决定。工厂的性质从用电的角度来看，大体上分三种：一种是主要设备长期开动，连续生产，负荷比较稳定的工厂，如冶金，纺织，水泥等工厂；另一种是主要设备时开时停，负荷率较低且波动较大的厂，如各种机械制造和加工的工厂；再一种是属于上述两种性质之间的厂，其负荷的长期性及稳定性比前一种低，但比后一种高，如一些轻工业工厂及化工厂等。

?

我国现行变压器的容量等级有：

例：已知一炼铁厂的装机容量是2500KVA。求该厂选用变压器容量。

解：根据口诀：

该厂配变容量=2500※1=2500(KVA)

该厂选用S9-2500/10型电力变压器就合适。

这按口诀计算意义上讲是正确的，但在实践中是不合适的。

原因有两个：一是厂变电所只装设一台变压器供电时，“单台变压器的容量不宜大于1000KVA”。

二是炼铁厂属于二级负荷或一级负荷（高炉容量较大的，自动化程度高的），故最好由两个彼此独立的电源供电。因此，该炼铁厂应装置3台：S9-1000/10型电力变压器，总容量为3000KVA才合适。

变压器各电压等级侧额定电流计算

根据公式In=Sn/√3.Un.=Sn/Un※1/√3≈Sn/Un※6/10

In——变压器额定电流（A）；

Sn——变压器额定容量（KVA）；

Un——变压器额定电压（KV）。

得出计算变压器额定电流的口诀：

容量除以电压值，其商乘六除以十

说明：（1）口诀适用于任何电压等级，如380V，6KV，10KV，35KV，110KV，220KV等。

例：其我厂容量为1000KVA，10KV/0.4KV的S9-1000/10型三相电力变压器各电压等级侧的额定电流：

10KV侧的额定电流=1000/10※6/10=60（A），实际电流为57.7A

0.4KV侧的额定电流=1000/0.4※6/10=1500（A）实际电流为1443.4A

（2）在日常生活中，有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。如将口诀进一步简化，则可以推导各电压等级侧额定电流的计算口诀：

容量系数相乘求

各电压等级侧对应的系数见表：

例：我厂容量为630KVA，10/0.4KV三相电力变压器一，二次额定电流分别为：

10KV侧的额定电流=630※0.06=37.8（A）实际电流为36.4A

0.4KV侧的额定电流=630※1.5=945（A）实际电流为909A

（3）误差。应用常规公式与经验公式相比肯定会有误差，但是很小不影响使用。下表给出了常用变压器口诀与常规公式计算额定电流值的比较。

注：表中变压器额定电压均按标称电压的105%计算。

配电电力变压器的选择

电力变压器选容量，

总用电设备承同时率。

再除功率因数和效率。

说明：总用电设备是指工厂所有设备功率之和，同时率是指同时间投入运行的设备实际容量与用电设备容量的比值，一般选约为0.7

功率因数：一般选0.8-0.9

效率：一般为0.85-0.9

电力变压器容量=用电设备总容量×同时率/用电设备的功率因数×用电设备效率

例：有一工厂用电设备总容量700千VA，实际用量为600千VA，求用电变压器的容量。

同时率600千VA÷700千VA=0.86

电力变压器容量=（700×0.86）/（cosφ=0.85×0.85）=600/0.722=830千VA

注：如功率因数为0.95，效率为0.9，其容量为：

电力变压器容量=（700×0.7）/（cosφ=0.95×n=0.9）=490/0.855=576千VA

如：功率因数=0.7，n=0.9同时率为0.75，求容量。

电力变压器容量=（700千VA×0.75）／（0.7×0.9）=525／0.63=833千VA

综合上述分析功率因数越低电力变压器选用越大，反之越小，总结必须提高功率因数才能达到节能降耗目的。

低压380V/220V三相四线架空导线截面选择计算

架空线路选截面，荷距系数相乘算，

三相荷距系乘四，单相荷距二十四，

得数除以1.7，即得铜线截面积。

说明：低压架空线路安装选择导线截面是电工工作中经常遇到的实际问题，导线截面选择大了造成浪费，投资高，导线截面选小了，不能满足于供电安全和供电电压质量要求，导线截面按口诀选择能满足于电压损失5%的供电安全要求。

口诀中，架空线路选截面，荷距系数相乘算是指导线截面，求出送电员荷距，再乘以系数即为应选择的导线；三相荷距系乘四，单相荷距二十四是指三相四线制供电，三相380伏，求出员荷距再乘以系数4为应选择的导线截面，单相220伏供电，求出员荷距再乘以系数24为应选择的导线截面，选用铜线时，可按求出的导线截面除以1.7即为铜线截面。

例1：有一三相四线制供电，380伏架空线，长度200米，输电功率为30千瓦，允许电压损失5%，求导线截面？

解：三相四线制供电

S=P×系数×M=30×4×0.2

=24平方毫米

铜线S=铝线S/1.7=24/1.7=16平方毫米

S——导线截面

M——员荷距（千瓦/公里）

答：导线截面选用铝导线25平方毫米，选铜导线为16平方毫米。

例2：三相四线制供电，380伏架空线，长度350米，输送功率为30千瓦，求导线截面？

解：S=4

S=4×40×0.35

S=56平方毫米，整定为70平方毫米

铜线=70/1.7=41.1平方毫米，整定为50平方毫米

答：选70平方毫米铝导线或50平方毫米铜线

例3：有单相220V照明电路长100米，输送功率20千瓦，电压允许损失5%，选择导线截面？

解：S=系数×P×M

S=24×20×0.1

S=48平方毫米，整定为50平方毫米

铜线=50/1.7=29.4平方毫米，整定为35平方毫米

注：根据上述经验口诀，基本符合，按导线选择原则的按电压损失系数，按经济密度选择系数基本达到供电技术的要求，要达到完整理想选择，请查阅有关资料。

根据不同的额定电压推荐不同的输出容量输电距离：

铝芯纸绝缘、聚氯乙烯绝缘铠装电缆和交联聚乙烯绝缘电缆

在空气中（25℃）长期允许载流量

注：

1、铜芯电缆的载流量为表中数值乘以系数1.3倍；

2、本表格载流量为单根电缆容量；

3、单芯塑料电缆为三角形排列，中心距等于电缆外径。

电缆长期允许载流量及其校正系数铝芯绝缘、聚氯乙烯绝缘、铠装电缆和交联聚氯乙烯绝缘电缆长期允许载流量直接埋在地下时（25℃）土壤热阻系数为80℃cm/w

照明电路电流计算及熔丝刀闸的选择

白炽灯算电流，可用功率除压求；

日光灯算电流，功率除压及功率因数求（节能日光灯除外）；

刀闸保险也好求，一点五倍额定流。

说明：照明电路中的白炽灯为电阻性负荷，功率因数cosφ=1，用功率P单位瓦除以电压等于其额定电流。日光灯为电感性负荷，其功率因数cosφ为0.4-0.6（一般取0.5），即P/U/cosφ=I。

例1：有一照明线路，额定电压为220V，白炽灯总功率为2200W，求总电流选刀闸熔丝。

解：

已知U=220V,总功率=2200W

总电流I=P/U=2200/220=10A

选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=15A

选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A

(取系数1.1)

QS——–刀闸

IR———熔丝

答：电路的电流为10安培，刀闸选用15安培，熔丝选用11安培。

例2：有一照明电路，额定电压为220V，接有日光灯440W，求总电流选刀闸熔丝。（cosφ=0.5）

解：已知U=220V,cosφ=0.5，总功率=440W

总电流I=P/U/cosφ=440/220/0.5=4A

选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A

选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A

答：电路的总电流为4A,刀闸选用6A,熔丝选用6A

功率因数的计算

功率因数怎么求，

可看有功和无功电表求，

计算当月用电量，

即可算出功率因数。

说明：有的企业忽视了功率因数的高低，功率因数低可导致企业用电的成本增加，为了减少用电成本，功率因数必须达到0.9，关于功率因数的如何提高，将在下一节如何计算补偿功率因数的提高论述。

口诀中：功率因数怎样求，可看有功和无功电表求，计算当月用电量即可求出功率因数来，有的企业工厂配电系统未装功率因数表，功率表，没有无功补偿设备，只是配装了电压表、电流表、有功电度表、无功电度表，所以计算功率因数较为困难，可通过有功电度表当月的用电量千瓦/时和无功电度表Kvar/时，计算当月的功率因数。

例：当月有功电度用1000千瓦/时，无功电表用300Kvar/时，求当月的功率因数cosφ。

解：cosφ=有功/=1000/=1000/1044=0.957

若有功电度用1000千瓦/时，无功电表用750Kvar/时，求当月的功率因数cosφ。

cosφ=有功/=1000/=1/1.22=0.81

注：企业无功补偿的功率因数一般在0.7-0.85，有的在0.65以下，电动机功率越小，功率因数降低，大马拉小车，功率因数低，一般感应电机所占cosφ70%，电力变压器占20%，导线占10%。

如配电屏上有功率因数表可以直接看出，或由配电屏上得电压表，电流表和功力表的指示数计算出瞬时功率因数。

即：cosφ=P/(×U×I)

式中P为功率表（千瓦），U为电压指示数（千伏0.38KV），I为电流表指示数（安）。

电动机接触器热元件选择

电动机选接流，两倍额定电流求，

电动机求电流，一千瓦等于一个流。

电动机选热元件，一点二倍额流算，

一倍额流来整定，过载保护有保证。

说明：交流接触器是接通和断开电动机负载电流的一种控制电器，一般交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3-2倍选择，口诀中，电动机选接流，两倍额定电流求，是指电动机选择交流接触器的额定电流按电动机额定电流的2倍。选择口诀中的电动机，选热元件，一点二倍额流算，一倍额流来整定，过载保护有保证，是指电动机热元件其额定电流按电动机额定电流的1.2倍选择，按电动机1倍额定电流整定是电路的过载保护。

例如：有一台三相异步电动机额定电压为380伏，容量为10千瓦，

功率因数为0.85，效率为0.95，求电动机电流，并选择交流接触热元件及整定值。

（1）经验口诀公式：10千瓦×2=20（安）

（2）已知U=380VP=10千瓦cosφ=0.85n=0.95

电流I=P/(×U×cosφ×n)=10/(1.73×0.38×0.85×0.95)=20(安)

选择交流接触器：KM=Ke×（1.3-2）=20×2=40（安）

选CJ10–40

选热元件：FR=Ic×（1.1~1.25）=20×1.25=25(安)

选JR16—20/30，JR按20安整定

答：电动机电流为20安培，选40安接触器，热元件额定电流为25安，整定到20安。

380V/220V常用负荷计算

三相千瓦两倍安，热，伏安，一千乏为一点五

单相二二乘四五，若是三八两倍半。

说明：三相千瓦两倍安是指三相电动机容量1千瓦，电流2安培，热，伏安，一千乏一点五是指三相电热器，变压器，电容器容量1千瓦，1千伏安，1千乏电容电流为1.5安培，单相二二乘四五，若是三八两倍半是指单相220V容量1千瓦，电流为4.5安，380V单相电焊机1千伏安为2.5安培。

例1：有一台三相异步电动机，额定电压为380V，容量为14千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，计算电流？

解：已知U=380Vcosφ=0.85n=0.95P=14千瓦

电流I=P/(×U×cosφ×n)=P/(1.73×380×0.85×0.95)=28(安)

答：电流为28安培。

例2：有一台三相380伏、容量为10千瓦加热器，求电流？

解：已知U=380VP=10千瓦

电流I=P/(×U)=10/(1.73×0.38)=15.21（安）

答：电流为15安。

例3：有一台380伏的三相变压器，容量20千伏安，求电流？

解：已知U=380VS=20KWA

电流I=S/(×U)=20/(1.73×0.38)=30.45(安)

答：电流为30安培。

例4：有一台BW0.4-12-3电容器，求电流？

解：已知U=0.4千伏Q=12KVAR

电流I=Q/(×U)=12/(1.73×0.4)=17.3(安)

答：电流为17.3安培。

例5：有一台单相220V，容量1千瓦电烙铁，求电流？

解：已知U=220VP=1000瓦

电流I=P/U=1000/220=4.5(安)

答：电流为4.5安培。

例6：有一台单相电焊机，额定电压为380V，容量为28千伏安，求电流？

解：已知U=380VS=28千伏安

电流I=S/U=28/0.38=73.6(安)

答：电流为73.6安培。

说明：以上计算单相设备电压为220V，功率因数cosφ=1，电流为容量的4.5倍，单相设备电压为380V,如电焊机和行灯变压器之类负载，其电流为容量的2.5倍。

380V三相电动机导线截面选择计算

口诀：电动机选导线，截面系数加减算，二点五，二、四为三，六上均五，往上算，百二返百，升级减，线大容小一级选。

说明：380V三相异步电动机选择导线截面是电工工作中经常遇到的问题，可根据此口诀选择导线截面。口诀是以铝绝缘导线为准，使用铜绝缘导线时可按同截面的铝导线小一线号的截面为铜导线的载流量，考虑导线穿管及高温场所的使用。

二点五，二是指2.5平方毫米导线加上系数2为电动机容量，即2.5+2=4.5（千瓦），2.5平方毫米的绝缘铝导线可供4.5千瓦及以下的电动机使用。若使用铜绝缘导线时可选1.5平方毫米的铜绝缘导线；四二为三是指4平方毫米的导线加系数3为电动机容量，即4+3=7（千瓦），可供7千瓦电动机使用；六上均五，是指6平方毫米以上的截面导线加系数均为5。

例如：6平方毫米加系数5=6+5=11（千瓦），10平方毫米+5=15（千瓦），16平方毫米+5=21（千瓦），25平方毫米+5=30（千瓦），35平方毫米+5=40（千瓦），50平方毫米+5=55（千瓦），70平方毫米+5=75（千瓦），95平方毫米+5=100（千瓦）。

百二返百，升级减，线大容小一级选是指导线截面120平方毫米可供100千瓦三相380伏供电电动机使用，导线截面在120平方毫米以上，按线号截面小一等级计算电动机容量。

例如：120平方毫米绝缘铝导线可供100千瓦电动机容量；150平方毫米绝缘铝导线可供120千瓦电动机容量；185平方毫米绝缘铝导线可供150千瓦电动机容量；240平方毫米绝缘铝导线可供185千瓦电动机容量使用；由于电动机集肤效应，导线截面越大，其电流系数越小。

绝缘导线的安全电流计算

口诀（一）：十下五，百上二，二五三五四三界，七零、九五两倍半，裸线加一半，铜线升级算，穿管温度八、九折。

说明：十下五是指导线截面在10平方毫米以下，每平方毫米的安全电流为5安培；百上二是指导线截面在100平方毫米以上，每一平方毫米安全电流为2安培；二五三五四三界是指导线截面在16平方毫米、25平方毫米，每1平方毫米安全电流为4安培，导线截面在35平方毫米和50平方毫米，每1平方毫米安全电流为3安培；七零、九五两倍半是指每1平方毫米的安全电流为2.5安培；裸线加一半，铜线升级算是指截面的裸导线，可按绝缘导线乘以1.5倍计算安全电流，同截面的铜导线按铝导线大一线号等级计算安全电流；穿管温度八、九折是指导线穿管乘系数0.8，高温场所实用乘以系数0.9。

口诀二：二点五下整九倍，升级减一顺序对，三十五线乘以三点五，双双成组减半倍，高温九折，铜线升级，裸线加一半，导线穿管二、三、四、八、七、六折勿忘记。

说明：口诀中的二点五下整九倍，升级减一顺序对是指导线截面在2.5平方毫米，每1平方毫米的安全电流为9安培，导线截面从2.5平方毫米以上，即4平方毫米开始线号每增大一等级，其安全电流减小1安培，直至2.5平方毫米为止；三十五线乘以三点五，双双成组减半倍是指导线截面35平方毫米每1平方毫米安全截流量为3.5安培，35平方毫米以上的导线，两个等级的线号为一组，安全电流减0.5安培，依次往上推算；高温九折，铜线升级，裸线加一半，导线穿管二、三、四、八、七、六折勿忘记是指导线穿管两条线应乘系数0.8，导线穿管三条线乘以系数0.7，导线穿管4条线乘以系数0.6。

注意：以上口诀（一）、（二）是以铝绝缘导线，温度25度为准。

口诀（一）导线截面安全电流系数表：

口诀（二）导线截面安全电流系数表：

短路器（自动空气开关）选用

断路器怎样选，额定电压等于或大于选。

额定流等于或大于求热脱扣，整定等于额定流。

电磁脱扣瞬时整定大于工作峰值流

单台电机算瞬扣，安全系数乘电动机起动流

多台电机算瞬扣，最大一台起动流加其余个台和

再乘系数1.7得出结果是瞬时脱扣值。

例:瞬时脱扣计算。

例1有一台三相异步电动机,电压380V功率为4千W,求电动机额定电流热脱扣电流和瞬时脱扣电流。

解；（1）电动机求电流，一千瓦等于2个流，即4千瓦×2=8（A）

（2）热脱扣：整定等于额定流=8（A）

(3)电磁瞬时脱扣：安全系数（1.5～1.7）取1.7电动机起动电流（4-7）倍，取7陪。

即：4千瓦×2×1.7×7=95.2A，整定到95A.

对多台电机的瞬时脱扣按下式计算；

Ⅰz≥K×（ⅠSTMaX+∑ⅠN）

式中：K1.5-1.7，ⅠSTMaX为最大容量的一台电动机的启动电流，∑ⅠN为其余电动机额定电流的总和。

例2：有四台三相导步电动机380v供电，P1为10千瓦，P2为5千瓦，P3为4千瓦，P4为2千瓦求瞬时脱扣电流为多少A?

解：P1的额定电流10×2=20（A）

P2的额定电流5×2=10（A）

P3的额定电流4×2=10（A）

P4的额定电流2×2=4（A）

Ⅰz=K×(ISTmax+∑ⅠN)

Iz=(1.5-1.7)×最大一台电机的起动电流+其余各台电动机额定电流之和：

即：Ⅰ

z=1.7×（20A×7）+10A+8A+4A

=1.7×（140A+10A+8A+4A）

=275A

特别提示：电磁式脱扣器瞬时动作电流整定为热脱扣器额定电流的8-12倍，出厂时整定为10倍。

例3：ME630A空气开关，控制220千W的三相交流380V异步电动机，

其热脱扣应调整为多少安培？瞬时脱扣电流应调整为多少安培？

解：电动机的额定电流：220千W×2=440（A）

热脱扣应整定到440A瞬时脱扣器的应调整为：

Ⅰz=1.7安全系数×额定电流×起动电流7倍

即1.7×440×7=5236A

电动机额定电流为440A，热脱扣整定为440A，瞬时脱扣电流整定为5300A。

接地接零混装的危害

口诀:

变压器中心点有接地，设备外壳不导电部分要接零。

变压器中心点无接地，设备外壳不导电部分要接地。

以上接零和接地，人身安全有保证。

设备外壳带有电，接地设备再接零。

重复接地不可少，操作人身有保障。

说明：口诀中变压器中心点有接地，设备外壳不导电部分要接零。无中心点接地应采用保护接地，是防止间接触电的保护措施，一旦在同一台变压器供电(三相同四线制供电)也叫TN-C系统）有的设备接零，而有的设备地接地当接地设备漏电时，接地电流又驱动不了保护装置（熔断器、空气开关动作）。所以故障长期存在，造成接零设备外壳，接地设备外壳均带有危险电压，这样一来，对操作人员的人身安全造成危害，有间接触电的危险，所以，在同一台变压器供电，接地接零不得混装。出现设备外壳带电要认真仔细检查，把接地设备与零线紧密连接起来，故障及可排除。另外，零线有了重复接地、重复接地的作用有；

1减轻零线断线的危险。

2降低了设备漏电后，线路保护装置动作前、设备对地电压。

3缩短碰壳或接地短路持续时间。

4改善架空线路的防雷性能。