原理設計|導線截面積的選擇

2020-12-03 線束工程師
公眾號:線束工程師

散漫說:這是關於導線選型的內容,旨在幫助大家建立導線橫截面面積的選型的思路,本文重點在於公式的推導過程及對於導線橫截面積選擇的思路。一家之言,一起探討。

思路:導線截面積的選擇,考慮的是導線的載流能力,載流能力需要大於負載電流。故需要先求出負載工作電流,及導線的載流能力。

1 負載電流的計算公式

負載的額定電流:I=P/U,

式中I為額定電流,單位:A,P為負載額定功率,單位:W,U為負載額定電壓,單位:V

負載電阻不變,R=U/I=U1/I1,

式中,U1為負載實際工作電壓,單位:V,I1為負載實際工作電流,單位:A

上面公式結合推導,

R=U/I=U·U/P=U1/I1,則可以推出負載電流的計算公式:

I1=(U1·P)/(U·U)

2 導線的載流能力

求出了迴路中負載的工作電流,考慮導線所處的工作環境,如高溫區域,再根據電線的載流能力大於負載電流的原則,即可以選擇合適的規格的電線。

導線的載流能力在導線規格書中是一項必要的參數。

圖:AVSS導線產品目錄

補充導線截面積的計算公式:

1)經驗公式(常用來估算)

I=(10A+8)/2

式中I為導線的載流能力,單位:A,A為導線的截面積,單位mm2。

固有,I=(10A+8)/2 ≥I1,從而有

A≥(2 I1-8)/10

2)理論計算

導線的載流能力,I=P/Us

導線的截面積,A=IρL/Ud

式中,Us為系統電壓;P為用電器功率;I為電流;A為導線橫截面積;Ud為所允許的電壓降最大損失;ρ為銅電阻率(爭對銅導線);L為導線長度

注意:當迴路中不需要保險絲保護時,直接用上述方法選擇導線線徑,但當有保險絲保護,則還需要滿足這一條件,即保險絲比導線先熔斷。則有

保險絲額定容量I保<導線的載流能力

又因保險絲作為迴路的一部分,也需要承載負載工作電流,固有:

負載工作電流<保險絲額定容量I保<導線的載流能力

這也就是我們一直強調的,先選擇保險絲,再選擇導線。

一家之言,歡迎交流探討

未完待續!

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