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电力冷知识:为什么4平方电线能通过的电流不是1平方的4倍?

通常情况下,当在线路进行施工的时候,往往会碰见对线路的截面积进行选择的问题。学电力那么久,大部分人都清楚电线截面积与通过它的电流成正比的关系,也就是说电流会随着截面积的扩大而越来越大。我们知道截面积为4平方的电线是截面积为1平方的四倍,但是为何通过后者电流的四倍与通过前者的电流却不相等呢?究其背后的缘由对我们日后在线路...

2020.12.10

通常情况下,当在线路进行施工的时候,往往会碰见对线路的截面积进行选择的问题。学电力那么久,大部分人都清楚电线截面积与通过它的电流成正比的关系,也就是说电流会随着截面积的扩大而越来越大。我们知道截面积为4平方的电线是截面积为1平方的四倍,但是为何通过后者电流的四倍与通过前者的电流却不相等呢?究其背后的缘由对我们日后在线路施工与设计过程中,正确选择电线截面积有很大的帮助。

一、单根导线载流量

清晰地看到导线的载流量会随着线路截面积的增大而增大。表中明线安装与铜线安装之间的载流量也不尽相同,前者要比后者的载流量高出许多。还有就是钢管穿线与塑料管穿线的载流量也不同,前者比后者多。

除此之外,载流量的变化与截面积的变化不是相等的变化,也不是倍数的关系。表中当铜线导线的截面积为1平方的时候,载流量为17安。我们可以很清楚的看出当截面积为4平方的时候,它的载流量并不是前者载流量的四倍。

说到这里有的小伙伴又好奇了,为何相同的导线在不一样的环境与情况下,通过它们的载流量却不尽相同呢?要想解答这个疑问就得从哪些因素会对载流量会产生影响谈起。

二、影响导线载流量的因素

通常情况下,影响载流量的因素有两个,分别是发热与散热。抛开其它我们从理论上说,当电线的发热速递慢于散热速度的时候,电缆就不会发热起火。这里又有人问路,哪些因素会影响导线的发热与散热呢?

1. 影响发热的因素

对导线发热产生影响的因素不止一个,比如通过导线的电流大小、外部绝缘层、它自身的材料等,此外还与导线的排布方式,以及截面积有很大的关系。

2. 影响导线散热的因素

同样地,导线的散热也与多种因素相关,如导线自身所处环境的气温、导线的编排方式等。

因此,当我们需要对电线的载流量进行预估和计算的时候,一定要综合考虑各方面的影响因素。

接下来我们对各方面因素对电线载流量进行系统分析:

1. 材料

我们最常见的导线材料分别是铜制的和铝制的,前者的电阻率与后者相比要小得多。换句话说就是铝制导线比铜制导线要更容易发热,并且可以通过的电流要少得多。

b. 截面积

由于导线截面积大的导线比截面积小的导线电阻要小得多,所以它的载流量要大得多。这里你只要知道在不考虑其它因素的情况下,电线截面积越大,那发热就越小,它可以通过的电流也就越多。

c. 排布

因为当电线只要一接通电之后,它就会产生磁场,磁场会在导线上感应出涡流,这就是为什么导线的编排方式也会对导线的发热造成影响的原因。一般情况下,一字排列的导线载流量大于杂乱排列的,但是也小于品字排列的。

d. 敷设形式

明线敷设比穿管散热要好,钢管穿线比塑料管穿线散热要好;所以它们载流量从大到小依次是:明线>钢管穿线>塑料管穿线

e. 绝缘皮

不同导线的绝缘层耐热温度是不一样的。

总结

综上所述,我们可以做一个总结,电线的安全载流量主要和发热、散热有关。导线载流量会随着截面积的增加而增加,但是不会成倍数增加。另外,平时我们在选用的过程中,除了要牢记载流量表以外,还需要考虑环境温度、敷设形式、电线排布、电线耐热温度等情况。还有人可能会提到“集肤效应”,但集肤效应主要体现在高频电路和大导线上,对于我们常用的工频和小导线几乎可以忽略。


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