允许电流计算
热平衡法计算石墨电极的允许电流负荷(论文)5页
（10）
比较（10）式和（5）式即得：K=231
由（7）式得知， ，即（7）式可写成：
，A/m2
或 ，A/cm2（11）
3 允许电流负荷与允许电流密度的计算值与我国行业标准中规定数值的比较
计算值是设定温度为500℃的条件下得到的，计算结果见表1〔1～3〕。从计算结果看，允许电流负荷的计算值与我国冶金行业标准中的推荐值基本符合。对于普通功率石墨电极中的小直径（300mm以下）计算值偏高，对于超高功率石墨电极，虽稍低，但也在行业标准推荐值的范围内。
参考文献 略
5.6
8730
4.4
10000
225
8.8
8450
5.6
10500
4.8
11400
250
8.8
9939
7000～10000
5.6
12500
4.8
13500
300
8.8
13080
10000～13000
5.6
16400
4.8
17760
350
8.8
16440
13500～18000
5.6
20600
17400～24000
石墨电极在炼钢电弧炉中使用时，作为导电电极将电能送入炉中。制约不同直径的电极所允许通过的电流量，主要是处在炉外部分的电极的表面温度。石墨材料的开始燃烧温度约600℃，因此，在一般情况下，电极表面温度允许在500℃左右。高于这一温度，氧化即加速，增加了电极的额外消耗，不仅如此，电极氧化所产生的热量会使电极表面温度进一步升高，造成恶性循环。
1）对电弧炉中使用的石墨电极通过对炉外电极段的散热与自身产生焦耳热的平衡求出了计算电极的允许电流负荷与允许电流密度的公式，从这些公式可以看出，允许电流负荷与电极直径d的3/2次方成正比，与电阻率ρ的1/2次方成反比；允许电流密度与电极直径d和电阻率的乘积ρd的1/2次方成反比。
常用电流计算公式
常用电流计算公式以常用电流计算公式为标题，本文将介绍常用的电流计算公式及其应用。
1. 电流的定义电流是电荷在单位时间内通过导体截面的量度，用字母I表示，单位是安培(A)。
电流的大小与电荷的量和通过导体的时间有关。
2. 电流计算公式根据电流的定义，可以得出电流计算的公式为：I = Q / t其中，I表示电流，Q表示通过导体截面的电荷量，t表示通过导体的时间。
3. 电流计算公式的应用3.1 电流和电荷量的关系根据电流计算公式，可以推导出电流和电荷量的关系：I = Q / t可得 Q = I * t这表示，电荷量等于电流乘以通过导体的时间。
例如，如果电流为2A，通过导体的时间为5秒，则电荷量为10库仑(C)。
3.2 电流和电阻的关系根据欧姆定律，电流和电阻之间存在线性关系：其中，I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
这个公式表明，电流的大小与电压成正比，与电阻成反比。
如果给定电压和电阻的数值，可以通过这个公式计算出电流的大小。
3.3 电流和功率的关系根据功率的定义，可以得出电流和功率的关系：P = U * I其中，P表示功率，U表示电压，I表示电流。
这个公式表明，功率等于电压乘以电流。
如果给定功率和电压的数值，可以通过这个公式计算出电流的大小。
4. 电流计算公式的应用举例4.1 计算电子流经过电路的时间假设一个电路中通过的电子数量为1.5 * 10^18个，电流为0.5A，我们可以使用电流计算公式来计算电子流经过电路的时间：t = Q / It = (1.5 * 10^18) / (0.5)计算可得，电子流经过电路的时间为3 * 10^18秒。
4.2 计算电路中的电阻假设一个电路中的电压为12V，电流为3A，我们可以使用欧姆定律来计算电路中的电阻：R = 12 / 3计算可得，电路中的电阻为4欧姆(Ω)。
4.3 计算电路中的功率假设一个电路中的电压为6V，电流为2A，我们可以使用功率公式来计算电路中的功率：P = U * IP = 6 * 2计算可得，电路中的功率为12瓦特(W)。
电线平方与允许的最大电流
电线平⽅与允许的最⼤电流2.5平⽅的电线可以带多少负荷电线负荷的计算⽅法⼀、常⽤电线的载流量： 500V及以下铜芯塑料绝缘线空⽓中敷设，⼯作温度30℃，长期连续100％负载下的载流量如下： 1.5平⽅毫⽶——22A 2.5平⽅毫⽶——30A 4平⽅毫⽶——39A 6平⽅毫⽶——51A 10平⽅毫⽶——74A 16平⽅毫⽶——98A ⼆、家⽤的⼀般是单相的，其最⼤能成受的功率（Pm）为：以 1.5平⽅毫⽶为例 Pm=电压U×电流I＝220伏×22安＝4840⽡取安全系数为1.3，那么其长时间⼯作，允许的功率(P)为： P=Pm÷1.3＝4840÷1.3=3723⽡ “1.5平⽅”的铜线。
能承受3723⽡的负荷。
三、1.5平⽅毫⽶铜电源线的安全载流量是22A，220V的情况可以长时间承受3723W的功率，所以24⼩时承受。
铜导线的安全载流量为平⽅毫⽶5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。
安全的电⼒是每平⽶6A 如：1.5 mm2 bvV需要计算⽅式应该是 1.5平⽶×6A=10.5A10.5A×220W=2310W 这就是1.5单轴最⼤输出功率。
铜导线安全载流量的推荐值1.5×8A/mm2=12A，功率=电压×电流=220×12=2640⽡=2.64千⽡ 1.5平⽅的铜芯电缆最⼤电流的，可⽤于三相动⼒设备（额定电压380V的2.5KW以下的电机），可⽤能承载接近25A电流的，可⽤于三相动⼒设备于单相照明等（额定电压220V）设备，每相能承载2.5KW以下的单相设备的。
在作为三相电机的接线电缆不太长(10⽶内)时可载荷2.5KW(10.5A)，线段过长相应载荷降低。
⼀般按每平⽅载流4～6A选取，长线取⼩值，短线取⼤值。
2根1.5平⽅铜芯电线穿线管理论上是3平⽅，实际载荷多少千⽡。
在220V电压是2.64千⽡。
国标线缆允许标准电流值
国标线缆允许标准电流值国标线缆是指符合中国国家标准要求的电线电缆产品。
电线电缆作为电力传输和电气设备连接的重要组成部分，其安全性能和质量可靠性对于电力系统的正常运行至关重要。
国标线缆允许标准电流值是指线缆根据其结构和导体材料的特性，在一定环境条件下，能够安全承载的电流大小。
本文将论述国标线缆允许标准电流值的相关知识和影响因素。
一、国标线缆允许标准电流值的重要性国标线缆允许标准电流值的确定对于电力系统的设计、施工和运行具有重要影响。
过大的电流容量会导致线缆过载甚至燃烧，严重危及人身安全和电力系统的可靠性；过小的电流容量会造成线缆过热、烧损，增加电力系统的损耗和维护成本。
因此，合理确定国标线缆允许标准电流值，既能保证电力系统的安全稳定运行，又能实现电能的高效利用。
二、国标线缆允许标准电流值的判据国标线缆允许标准电流值的判据主要基于线缆的导体材料、结构参数和环境条件等因素。
下面将从这几个方面进行细致分析。
1. 导体材料线缆的导体材料是决定允许标准电流值的关键因素之一。
一般来说，导体的截面积越大，电流的通行能力就越强。
常见的导体材料有铜和铝，其中铜导体的导电性能较好，通常比铝导体具有更高的允许标准电流值。
此外，在实际应用中，还可以采用铜包铝和铜包铝包钢等复合导体材料，从而进一步提高线缆的电流容量。
2. 结构参数线缆的结构参数也对允许标准电流值有一定影响。
主要考虑的参数包括导体形状、绝缘层材料、绝缘层厚度等。
例如，对于同等截面积和导体材料的线缆，圆形导体的电流承载能力大于扁平形导体；采用高耐热性和低介电常数的绝缘层材料，可以提高线缆的允许标准电流值。
3. 环境条件环境条件也是确定国标线缆允许标准电流值的重要因素之一。
在不同的环境温度和散热条件下，线缆的导体温升会有所不同。
因此，根据具体的环境条件，需要对线缆的允许标准电流值进行合理调整。
此外，考虑到线缆的密集敷设、大气湿度、环境振动等因素，还需考虑线缆的短时过载能力和短路能力等安全指标。
电气负载允许安全电流的计算
千瓦、电流，如何计算？
电力加倍，电热加半。 ①
单相千瓦，4.5安。 ②
单相380，电流两安半。 ③
3． 说明
口诀是以380/220伏三相四线系统中的三相设备为准，计算每千瓦的安数。对于某些单相或电压不同的单相设备，其每千瓦的安数，口诀另外作了说明。
① 这两句口诀中，电力专指电动机。在380伏三相时（力率0.8左右）,电动机每千瓦的电流约为2安.即将”千瓦数加一倍”(乘2)就是电流，安。这电流也称电动机的额定电流。
对于截面10平方毫米以上的线路可以这样估算：先按①或②算出电压损失，再“增加0 .2至1”，这是指增加0 .2至1倍，即再乘1 .2至2。这可根据截面大小来定，截面大的乘大些。例如70平方毫米的可乘1 .6，150平方毫米可乘2。
以上是指线路架空或支架明敷的情况。对于电缆或穿管线路，由于线路距离很小面影响不大，可仍按①、②的规定估算，不必增大或仅对大截面的导线略为增大（在0 .2以内）。
【例2】 15千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23安。
这句口诀不专指电热，对于照明也适用。虽然照明的灯泡是单相而不是三相，但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体平衡也可这样计算。此外，以千伏安为单位的电器（如变压器或整流器）和以千乏为单位的移相电容器（提高力率用）也都适用。即时说，这后半句虽然说的是电热，但包括所有以千伏安、千乏为单位的用电设备，以及以千瓦为单位的电热和照明设备。
铜线)电线负荷_电流的计算方法
电线负荷的计算方法一、常用电线的载流量：500V及以下铜芯塑料绝缘线空气中敷设，工作温度30℃，长期连续100％负载下的载流量如下：1.5平方毫米——22A 4840瓦2713.333332.5平方毫米——30A 6600瓦0.560606064平方毫米——39A 8580瓦6平方毫米——51A 11220瓦10平方毫米——74A 16280瓦16平方毫米——98A21560瓦二、家用的一般是单相的，其最大能成受的功率（Pm）为：以 1.5平方毫米为例 Pm=电压U×电流I＝220伏×22安＝4840瓦取安全系数为1.3，那么其长时间工作，允许的功率(P)为： P=Pm÷1.3＝4840÷1.3=3723瓦“1.5平方”的铜线。
能承受3723瓦的负荷。
三、1.5平方毫米铜电源线的安全载流量是22A，220V的情况可以长时间承受3723W的功率，所以24小时承受2000瓦的功率的要求是完全没有问题的。
一般铜导线载流量导线的安全载流量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。
综合上述所说的，现在的电力衰减厉害，加上电力设备的质量中等化，所以安全的电力是每平米6A电力使用每平米7A ，安全的电力使用每平米应该为6A，如果您需要计算方式应该是1.5平米×6A=10.5A10.5A×220W=2310W这就是1.5单轴最大输出功率如：1.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值1.5×8A/mm2=12A 220V的电压的话就是功率=电压×电流=220×12=2640瓦=2.64千瓦应该根据负载的电流来计算功率的，1.5平方的铜芯电缆最大能承载接近25A电流的，可用于三相动力设备（额定电压380V的2.5KW以下的电机），可用于单相照明等（额定电压220V）设备，每相能承载2.5KW以下的单相设备的。
电流计算方法
⑴P=1.732UIX0.8算得I=45.58A一般铜线安全计算方法是：2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。
4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A 。
6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A 。
10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。
16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A 。
25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。
估算口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
说明：(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。
由表5 3可以看出：倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。
如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5(A)。
从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。
从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。
即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。
“条件有变加折算，高温九折铜升级”。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
导线在短路状态下的允许电流计算
导线在短路状态下的允许电流计算导线的短路状态是指导线两端之间的电阻接近于零的状态，导线内部发生故障或损坏导致电流可以直接通过短路产生回路，短路电流会很大，可能会对整个电路系统产生很大的破坏力。
因此，在设计和使用导线时，需要计算允许的短路电流，以保证电路的安全运行。
导线的允许电流是指在正常运行条件下，导线可以稳定承受的最大电流值，超过该值可能导致导线过热、熔化、着火等危险情况，甚至引发火灾和电击事故。
导线的允许电流取决于导线的材料、截面积、散热条件以及环境温度等因素。
首先，计算导线的截面积。
导线截面积决定了电流通过导线时的电阻大小，一般使用单位为平方毫米（mm²）。
导线的截面积越大，其电阻越小，承载能力也就越大。
其次，确定导线的材料。
导线的材料也会影响导线的短路电流。
常见的导线材料有铜和铝。
铜具有优良的导电性和热导性能，因此，相同截面积的情况下，铜导线的承载能力要高于铝导线。
根据导线的材料和截面积，可以查阅相关的导线材料表或标准，找到相应的允许电流数值。
然后，考虑导线的散热条件和环境温度。
导线的散热能力会影响其承载能力。
如果导线周围散热较好，能够及时将导线产生的热量散发出去，那么导线的承载能力较高；反之，如果散热条件较差，导线产生的热量无法及时散发，导线的承载能力则会降低。
此外，环境温度也对导线的承载能力有影响。
一般情况下，导线的允许电流是在一定环境温度下确定的，通常为20℃或30℃。
如果实际环境温度高于标准环境温度，则需要对导线的允许电流进行修正。
最后，根据以上几个因素计算导线的允许电流。
假设要计算一根铜导线的允许电流，该导线的截面积为2.5mm²，环境温度为30℃，导线周围散热良好。
根据铜导线的材料表，该导线的允许电流为25A。
总结来说，导线在短路状态下的允许电流计算需要考虑导线截面积、材料、环境温度和散热条件等因素。
合理计算导线的允许电流，可以保证导线的安全运行，防止因短路电流过大而引发的危险和损坏。
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3 0.66 0.53 0.46 0.43 0.41 0.40 0.38 0.37 0.36 0.35 数
4 0.58 0.46 0.41 0.38 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 (H) 5 0.45 0.36 0.32 0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23
— — — 007.9 010 013 017 023
14
41/0.26
—
12
65/0.26
—
10
104/0.26
—
—
030
—
041
—
055
8
7/24/0.26
—
6
7/38/0.26
—
4
7/60/0.26
—
2
19/35/0.26
—
—
083(*1)
—
110(*1)
—
150(*1)
—
200(*1)
1
19/44/0.26
表 Table 8：额定温度 105℃ (平形耐热PVC电线，参照1-40) For flat wires rating temperature 105°C
尺寸 Size AWG
导体结构 Stranding (根/mm)
品种 Wire Description
1702 (A)
根据周围温度的校正系数
Correction factor for ambient temperature
310
(注) 请注意电流值有时会受接头或压着端子等的限制。 Please note that ampacity may be reduced by ampacity of terminals or connectors.
—9-43—
3443 (A)
品种 Wire Description
1430 (A)
1015/1431 (A)
30
7/0.102
002.6
28
7/0.127
003.4
26
7/0.16
004.6
24
11/0.16
006.0
22
17/0.16
008.0
20
26/0.16
010
18
43/0.16
—
16
54/0.18
—
003.1 004.1 005.4 007.0 009.0 011 016 021
8.4
8.8
18
43/0.16
—
—
16
54/0.18
—
—
1007 (A)
— 3.1 4.1 5.4 7.0 9.2 12.00 17.00
表 Table 5：额定温度 105℃ For wires rating temperature 105°C
尺寸 Size AWG
导体结构 Stranding (根/mm)
尺寸 Size AWG
导体结构 Stranding (根/mm)
1061 (A)
品种 Wire Description
1095 (A)
30
007/0.102
2.0
2.2
28
007/0.127
2.7
2.9
26
07/0.16
3.6
3.9
24
11/0.16
4.8
5.1
22
17/0.16
6.4
6.7
20
26/0.16
电线 根数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
降低率 K
1.00 0.75 0.65 0.58 0.53 0.49 0.46 0.43 0.41 0.40
电线 根数 11~15 16~20 21~30 31~40 41~50 51~60 61~70 71~80
降低率 K
0.34 0.30 0.25 0.22 0.20 0.18 0.17 0.16
(注) 请注意电流值有时会受接头或压着端子等的限制。 Please note that ampacity may be reduced by ampacity of terminals or connectors.
根据周围温度的校正系数 Correction factor for ambient temperature
技术资料
Technical data
容许电流
Ampacities
典型的电线容许电流值(周围温度40℃、大气中一条接线)
Allowable ampacities for typical wires (Single wire in free air, ambient temp•40°C)
表 Table 4：额定温度80℃ For wires rating temperature 80°C
技术资料
Technical data
容许电流
Ampacities
■电线容许电流的计算公式 Formula 1 条的容许电流 General formula for single insulation
TC –TA
I1=
r • Rth
多条的容许电流 Formula for multiple wire (K请参照表2、3) 式中， Tc : 电线的额定温度 TA : 电线的周围温度(一般为40℃) r : 额定温度下的导体电阻(Ω/cm) “注意单位是‘cm’”
垂直条数 (层数)
(N)
水平条数(列数) (n)
计算例：4条1015TEW 1×14AWG(41/0.26)束状接线时(周围温度：40℃) ●1条的容许电流
• TC = 105(°C), d1=1.92(mm), d2=3.54(mm) r0 = 9.64 × 10-5(Ω/cm), r = 9.64 × {1 + 0.00393 × (105-20)} × 10-5= 12.85 × 10-5(Ω/cm) r = 600(°C•cm/W), r =500+10×3.54(°C•cm/W)
PTFE
450
PFA
450
FEP
500
ETFE
450
d1: 导体外径(mm) d2: 绝缘体外径(mm) R2: 表面放散热阻(℃·cm/W)
10ρ2 R2 = π d2
ρ2: 表面放散热阻(℃·cm/W) 为一般塑料，d2在40mm以下时 ρ2=500+10d2
■容许电流降低率 Adjustment factory 表2：盘接线时的降低率 Bundled
0/6
.1,248/0.12
0/4
.000(716/0.12)×3
0/3
00(1,248/0.12)×2
0/1
00(1,248/0.12)×3
1/0
00(1,944/0.12)×3
2/0
00(1,248/0.12)×6
097
130
105 –TA 65
150
190
TA : 周围温度
260
Ambient temp
80 –TA 40
TA : 周围温度 Ambient temp
根据周围温度的校正系数 Correction factor for ambient temperature
105 –TA 65
TA : 周围温度 Ambient temp
—9-42—
技术资料
Technical data
容许电流
Ampacities
03.8
04.3
26
007/0.16
05.1
05.7
24
011/0.16
06.8
07.4
22
017/0.16
09.0
09.7
20
026/0.16
11
12
18
043/0.16
—
17
16
054/0.18
—
23
14
041/0.26
—
—
12
065/0.26
—
—
10
104/0.26
—
—
3271 (A)
— — 06.9 08.9 11 14 19 26
140
0/1
.4,400/0.12
160
1/0
.5,250/0.12
190
2/0
.7,072/0.12
220
3/0
..004,400/0.12×2
260
根据周围温度的校正系数 Correction factor for ambient temperature
80 –TA 40
TA : 周围温度 Ambient temp
表3：层积接线时的降低率 Stacked
垂直 条数
层
水平
列
数
(N)
条数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 1.00 0.80 0.70 0.65 0.62 0.60 0.58 0.57 0.56 0.55
2 0.70 0.56 0.49 0.45 0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38
r＝r0 {1+0.00393(Tc－20)} (铜导体) r0 : 在20℃时的导体电阻(Ω/cm)
“每1℃增加0.393%” Rth : 总热阻(℃·cm/W) R1 : 绝缘体的热阻(℃·cm/W) ρ1＝绝缘体的固有热阻(℃·cm/W)
绝缘体
ρ1
PVC(包括交联)
600
PE(包括交联)
450
—
1/0
19/55/0.26
—