家庭配电线路设计
| 分类: 电气工程 |
1、铜导线的电阻率:
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不同温度下铜导线的电阻率 |
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温度 |
电阻率(Ohm·mm2/m)
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0 |
0.0165 |
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10 |
0.0172 |
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20 |
0.0178 |
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30 |
0.0185 |
|
35 |
0.0188 |
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40 |
0.0192 |
|
50 |
0.0200 |
|
60 |
0.0206 |
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70 |
0.0212 |
|
75 |
0.0216 |
|
80 |
0.0219 |
|
90 |
0.0226 |
|
100 |
0.0233 |
2、未来家庭配电结构:
1)按照电器的功能,未来家庭用电器分为:照明类,视听娱乐类(电视、电脑、音响等),清洁类(洗衣机、电吹风、电熨斗、热水器),环境调节类(空调、电风扇、电热器、电热毯等),厨具类(电饭煲、电炒锅、微波炉、抽油烟机等)。下表是各类电器的功率:
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电器分类 |
具体电器 |
功率P/KW |
总功率P/KW |
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照明类 |
一般照明 装饰照明 |
0.3 |
0.3 |
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视听娱乐类 |
电视 |
0.3 |
0.9 |
|
电脑 |
0.3 |
||
|
音响 |
0.3 |
||
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清洁类 |
洗衣机 |
0.5 |
3.8 |
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电吹风 |
0.5 |
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|
电熨斗 |
0.8 |
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热水器 |
2.0 |
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环境调节类 |
空调 |
2.0 |
4.5 |
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电风扇 |
0.2 |
||
|
电热器 |
2.0 |
||
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电热毯 |
0.3 |
||
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厨具类 |
电冰箱 |
0.3 |
5.1 |
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电饭煲 |
1.5 |
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|
电炒锅 |
1.5 |
||
|
微波炉 |
1.0 |
||
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抽油烟机 |
0.8 |
2)未来家庭配电结构:
当前家庭用电基本采用一路供电、一个开关控制。由于负荷的增加,未来家庭用电必需选用多路供电,多个开关控制,各类负荷应分别控制。配电电路图如下附图。
(下面要选进线、各插座线(粗细);进线开关、各分支开关(电流))
3、铜导线截流量:
现在装修都用铜线了,铝线淘汰了就不说了。对于铜线来说,1)电流等于8×(S的0.625次方)(很特别啊),S为电线的截面积,单位为平方毫米,就可以求出来截面积对应载流。2)国家标准也有规定,多大的截面过电流多少(仅需查表),见下表。3)铜导线载流量的安全值是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2,铝导线的安全载流量为3~5A/mm2(电流密度)。如:2.5
实际生活中,工人师傅们将载流量和截面积之间的关系以口决形式记忆,为载流量口决。口决中用“截面乘上一定的倍数”来表示,通过心算而得。由口决规律可以看出:倍数随截面的增大而减小。(解释自己查询)
由截面积对应功率(公式为啥?):2.5平方的铜线允许使用的最大功率是5500w;4平方的8000w;6平方9000w没问题的。
4、对应各负载的进线和插座线选择(算载流能力2——去对应载流量3)
1) 功率计算一般负载可分为两种,一种式电阻性负载,一种是电感性负载。对于电阻性负载的计算公式:P=UI,对于日光灯负载的计算公式:P=UIcosф,其中日光灯负载的功率因数cosф=0.5。2)不同电感性负载功率因数不同,统一计算家庭用电器时可以将功率因数cosф取0.8。即如果一个家庭所有用电器加上总功率为6000瓦,则最大电流是I=P/Ucosф=6000/220*0.8=34(A)。3)但是一般情况下,家里的电器不可能同时使用,所以加上一个公用系数,公用系数一般0.5。所以,上面的计公用算应该改写成I=P*公用系数/Ucosф=6000*0.5/220*0.8=17(A)。4)也就是说,这个家庭总的电流值为17A。则总闸空气开关不能使用16A,应该用大于17A的。
现在装修都用铜线了,铝线淘汰了就不说了。对于铜线来说,1)电流等于8×(S的0.625次方)(很特别啊),S为电线的截面积,单位为平方毫米,就可以求出来截面。2)国家标准也有规定,多大的截面过电流多少,依此从电流反对应截面便可。3)计算铜导线截面积,利用铜导线的安全载流量推荐值5~8A/mm2,计算出所选取铜导线截面积S的上下范围:S=<
以上是进户线粗线的选择;各类用电器的支路线粗细、和插座线的粗细与此相同(插座线粗细<<font face="宋体">去路线粗细);专用供电的用电器线粗细选法与此相同。粗细根据线之间的结构定:进户线>支路线>插座线,用电器的线计算无需同时系数,用自己的阻感性。后面的线当然越粗越好,但粗过上级就是浪费。
实际生活中,工人师傅们将截面积和载流量之间的关系以口决形式记忆,为选线口决。(解释自己查询)
由功率算载流量的第二种办法:家庭电线规格的选用,应根据家用电器的总功率来计算,然后根据不同规格电线的最大载流能力来选取合适的电线电缆。
所需载流能力计算应根据下列公式:Imax=w/u*k
Imax—为线路需要的最大电流容量,单位A
W—家用电能总功率,单位W
U—家用额定电压,单位V
k—过电压的安全系数,数值一般取1.2~1.3
其实很简单,以前学过的功率等于电压乘以电流,算出电流来,为了保证安全再给个余量而已。
算出来后,再算需要电线截面积。
因为载流能力I要算最大值,折中前两中办法就是Imax=P/U(去悟)。
5、设计实例(主要参数是电阻率和电流密度,截流能力是桥梁——截面积or载流量):
下表是家庭线路结构各部分的选线(经济因素次于安全考虑,所以大很多的用):
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进户线(考虑到公用功率因素和同时系数) |
电器 分类 |
具体电器 |
用电器功率P/KW |
线路载流(根据各自功率因素) |
支路线粗(根据国标截流量) |
|
总功率为14.6KW; 总路电流1为14.6e3/(220*0.8)=83A 总路电流2为83A*0.5=41.5A 根据国标截流量,进户线取10mm2 |
照明类 |
一般照明 装饰照明 |
0.3 |
0.3e3/(220*0.8)= 1.7A |
1.5mm2 还是选 2.5mm2吧 |
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视听娱乐类 |
电视 |
0.3 |
0.9e3/(220*0.8)= 5.1A |
2.5mm2 |
|
|
电脑 |
0.3 |
||||
|
音响 |
0.3 |
||||
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清洁类 |
洗衣机 |
0.5 |
3.8e3/(220*0.8)= 21.5A |
4.0mm2 |
|
|
电吹风 |
0.5 |
||||
|
电熨斗 |
0.8 |
||||
|
热水器 |
2.0 |
||||
|
环境调节类 |
空调 |
2.0 |
2.0e3对应=11.4A |
4.0mm2 |
|
|
电风扇 |
0.2 |
2.5e3对应=14.2A |
4.0mm2 |
||
|
电热器 |
2.0 |
||||
|
电热毯 |
0.3 |
||||
|
厨具类 |
电冰箱 |
0.3 |
5.1e3对应=30.0A |
6.0mm2 |
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|
电饭煲 |
1.5 |
||||
|
电炒锅 |
1.5 |
||||
|
微波炉 |
1.0 |
||||
|
抽油烟机 |
0.8 |
6、举例说明:
1、每台计算机耗电约为200~300w(约1~1.5a),那么10台计算机就需要一条2.5平方毫米的铜芯电线供电,否则可能发生火灾。
2、大3匹空调耗电约为3000w(约14a),那么1台空调就需要单独的一条2.5平方毫米的铜芯电线供电。
3、现在的住房进线一般是4平方毫米的铜线,因此,同时开启的家用电器不得超过25a(即5500瓦),有人将房屋内的电线更换成6平方毫米的铜线是没有用处的,因为进入电表的电线是4平方毫米的。
4、早期的住房(15年前)进线一般是2.5平方毫米的铝线,因此,同时开启的家用电器不得超过13a(即2800瓦)。
5、耗电量比较大的家用电器是:空调5a(1.2匹),电热水器10a,微波炉4a,电饭煲4a,洗碗机8a,带烘干功能的洗衣机10a,电开水器4a。
0、在电源引起的火灾中,有90%是由于接头发热造成的,因此所有的接头均要焊接,不能焊接的接触器件5~10年必须更换(比如插座、空气开关等)。

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