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电缆载流量与敷设距离的具体计算公式

电缆载流量与敷设距离相关的计算涉及到多个因素,其中主要包括电压降的计算以及考虑散热等因素对载流量的修正。


一、电压降的计算


  1. 首先明确几个关键参数:

    • :电缆中通过的电流(单位:安培,A)。

    • :电缆的电阻(单位:欧姆,Ω),电阻的计算与电缆的材质、截面积以及长度有关,计算公式为,其中是电缆材料的电阻率(单位:欧姆・毫米 ²/ 米),铜的电阻率约为Ω・mm²/m,铝的电阻率约为Ω·mm²/m;是电缆的长度(单位:米,m);是电缆的截面积(单位:平方毫米,mm²)。

    • :电压降(单位:伏特,V)。

  2. 然后根据欧姆定律计算电压降:

    • 。


例如,一根长度为 100 米,截面积为 4 平方毫米的铜芯电缆,通过的电流为 20 安培,铜的电阻率Ω・mm²/m,则该电缆的电阻Ω,那么电压降伏特。


二、考虑敷设距离对载流量的修正(散热因素)


这部分相对复杂,没有一个完全固定的精准公式来涵盖所有情况,但通常采用经验系数法和参考相关图表进行大致估算和修正。


  1. 经验系数法:
    • 一般来说,短距离敷设(通常几米到几十米)对载流量的影响较小,可以忽略不计或者根据经验适当降低一点载流量(如降低 5% 以内)。

    • 当敷设距离达到中长距离(几十米到几百米)时,需要考虑散热条件变差的影响,根据不同的环境和敷设方式,载流量可能需要降低 5% - 15% 左右。例如在多根电缆密集排列且通风不良的情况下,敷设距离每增加 100 米,载流量可能需要降低约 5% - 8%。

    • 对于长距离敷设(几百米以上),载流量的降低幅度可能会更大,通常在 15% - 30% 甚至更多,具体数值需要结合实际的敷设环境、电缆类型等因素综合判断。

  2. 参考图表法:
    • 一些专业的电气设计手册或电缆厂家的技术资料中会提供根据不同敷设距离和环境条件下的载流量修正图表。例如,在某个特定的图表中,横坐标表示敷设距离,纵坐标表示载流量修正系数,根据实际敷设距离在图表中找到对应的修正系数,然后将电缆在标准条件下的载流量乘以该修正系数,得到实际敷设距离下的估算载流量。


需要注意的是,以上计算方法和修正系数仅为大致参考,实际应用中还需要考虑更多的具体因素,如环境温度的变化、电缆周围是否有其他热源、电缆的安装方式是否有利于散热等。在一些重要的电气系统设计中,建议进行详细的热分析和电气计算,或者参考专业的电气设计规范和经验数据,以确保电缆的安全可靠运行。


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