怎样估算绝缘导线载流量

1、怎样估算绝缘导线载流量？
答：绝缘导线载流量估算口诀为：
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：载流量估算口诀对各种绝缘线（橡皮和塑料绝缘线）的载流量（安全电流）不是直接指出，而是“载面积乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。

由表1-7可以看出：倍数随截面积的增大而减小。

“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2.5mm2及以下的各种截面积铝芯绝缘线，其载流量约为载面积的9倍。

如2.5 mm2导线，载流量为2.5×9=22.5（A）。

从4mm2及以上导线的载流量和截面积的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减1，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35mm2的导线载流量为截面积的3.5倍，及35×3.5=122.5（A）。

从50mm2及以上的导线，其载流量与截面积之间的倍数关系变为两个线号成一组，倍数依次减0.5。

即50mm2、70mm2导线的载流量为其截面积的3倍；95mm2、120mm2导线载流量是其截面积的2.5倍，依此类推。

“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时，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。

如16mm2铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。

表1-7 铝芯绝缘导线载流量与截面积的倍数关系
2、如何选择代用导线？
答：线圈导线由于某种原因，例如，当时缺少该种导线规格而又急等使用，这是就需选择其他的导线代用，导线代用的原则就是选用导线截面必须等于或接近原导线截面。

对圆形导线往往采用两根或三根圆导线并绕使用。

代替导线选用公式如下：两根同规格代用一根时选用导线直径为d2=0.707d1;3根同规格的代用一根时选用导线直径为d3=0.577d1，不同规格的导线并绕，则按实际根数的截面积换算。

3、铜、铝导线连接应注意什么？
答：由于铜、铝两种金属的化学性质不同，在接触处容易电化学腐蚀，日久会引起接触不良、导电率差或接头断裂，因此，铜铝导线的连接应使用铜铝接头，或铜铝压接管。

铜铝母线连接时，可采用将铜母线镀锡再与铝母线连接的方法。

4、铜丝熔断电流的估算公式是什么？
答：铜丝不同于铅锡熔丝，铜丝的微小直径变化对熔断电流的影响较大，所以在选用时应该严格计算。

防止过流时，铜丝未熔断而造成家用电器的损坏。

铜丝熔断电流的精确且简单易计算公式为：
I d=80d3/2
式中：I d--------铜丝熔断电流，A；
d---------铜丝直径，mm。

例如：d=0.234mm，则可算得I d=9.06A,手册值为9.4A，误差为-3.62%；当
d=0.345mm时，I d=16.21A，手册值为16A，误差为1.31%。

由此可以看出，家用铜丝做熔断丝时，可以用上式做简单的计算以利于熔断起保险作用。

5、变压器接地电阻升高的危险及预防措施有哪些？
答：根据电力设备试验规程规定，100kV A以下的变压器接地点接地电阻不大于10Ω，100kV A以上的变压器接地点接地电阻不大于4Ω.但由于设计施工技术的过失或外力的破坏，常常导致变压器接地点接地电阻升高和接地线断线故障发生，造成供电异常，用户电器设备烧毁，为此，我们必须采取一定的措施，预防变压器中性线与接地线断线和接地电阻升高造成的危害。

（1）变压器接地线和中性线断线及接地电阻升高的原因：
①由于接地体埋设不规范，安装工艺马虎，接地体与接地线接头松动，大
地过于干燥等，均有可能造成接地电阻的升高。

②由于变压器设计安装时，对接地线的作用及重要性认识不足，中性线截
面选择过小，当三相负荷不平衡时，中性线电流过大而导致烧断。

另外，由于外力的破坏或接地线被盗等原因都有可能导致接地线或中性线断
线。

（2）接地电阻升高的危害：
①接地电阻越大，发生故障时接地电阻上的分压就越大，对人身安全构成
威胁。

②变压器附近接地线断线，接地电阻升高到无穷大，大地电位变成了接地
相电位，危害更大。

③当三相四线供电变压器中性线断线时，三相负载的不平衡，负载接地点
将发生偏移，接地点电位不为零，使得有的相电压升高，烧毁用电设备。

④当接地线断线或接地电阻升高时，由于变压器避雷器接地线断开或接地
电阻升高，雷击过电压时，避雷器不能正常对地放电，致使避雷器或变
压器损坏。

（3）接地电阻升高的预防措施：
①严格施工工艺，规范接地体的埋设。

按规定选取接地线的截面及种类，
正确选取中性线截面积。

②在用户电能表后装设剩余电流保护器。

③在变压器的中性线上选取适当的位置将变压器的中性线多点重复接地。

6、变压器的工作原理是什么？
答：变压器主要是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器电能传递或作为信号传输的重要元件。

当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交变磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

改变两个线圈的圈数比就会在第二个线圈上得到不同的电压，变压器就是根据这个原理制成的一种变换交流电压、电流和阻抗的装置。

将初级线圈和次级线圈的圈数采用适当的比例，可以把电路中的电压升高或降低。

用公式可以表示，即：
初级电压（U
1）/次级电压（U
2
）=初级圈数（n
1
）/次级圈数（n
2
）
应该注意的是，任何一只变压器只能把电能由初级转移到次级，使电压升高或降低，但不能增大功率。

变压器初、次级的电压之比等于次、初级的电流之比。

在不考虑变压器损耗的情况下，可以说初级输入的功率等于次级输出的功率。

7、电源变压器的特性参数有几个？
答：电源变压器的特性参数包括以下几个参数：
（1）工作频率：变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。

（2）额定功率：在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。

（3）额定电压：指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。

（4）电压比：指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。

（5）空载电流：变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。

空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。

对于50H Z电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。

（6）空载损耗：指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。

主要的损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分的损耗很小。

（7）效率：指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。

通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。

（8）绝缘电阻：表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。

绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度的高低和潮湿的程度有关。

8、常用变压器有哪些种类？各有何特点？
答：变压器的种类是多种多样的，但就其工作原理而言，都是按照电磁感应原理制成的。

一般常用变压器的分类可归纳如下：
（1）按用途分：
①电力变压器：用于输配电系统的升压或降压，是一种最普通的常用变压器。

②试验变压器：产生高压，对电气设备进行高压试验。

③仪用变压器：如电压互感器、电流互感器，用于测量仪表和继电保护装置。

④特殊用途变压器：冶炼用的电炉变压器，电解用的整流变压器，焊接用的电焊变压器，试验用的调压变压器。

（2）按相数分：
①单相变压器：用于单相负荷。

②三相变压器：用于三相系统的升、降电压。

（3）按绕组形式分：
①自耦变压器：用于连接超高压、大容量且变化要求不大的电力系统。

②双绕组变压器：用于连接两个电压等级的电力系统。

③三绕组变压器：连接三个电压等级，一般用于电力系统的区域变电站。

（4）按铁芯形式分：
①芯式变压器：用于高压的电力变压器。

②壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器和电焊变压器等；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

（5） 按冷却方式分：
① 油浸式变压器：如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环和水内冷等。

② 干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部的照明、电子线路等小容量变压器。

9、为什么变压器的低压绕组在里边，而高压绕组在外边？
答：变压器高低压绕组的排列方式，是由多种因素决定的。

但就大多数变压器来讲，是把低压绕组布置在高压绕组的里边。

这主要是从绝缘方面考虑的。

理论上，不管高压绕组或低压绕组怎样布置，都能起变压作用。

但因为变压器的铁芯是接地的，由于低压绕组靠近铁芯，从绝缘角度容易做到。

如果高低压绕组靠近铁芯，则由于高压绕组电压很高，要达到绝缘要求，就需要很多的绝缘材料和较大的绝缘距离。

这样不但增大了绕组的体积，而且浪费了绝缘材料。

再者，由于变压器的电压调节是靠改变高压绕组的抽头，即改变其匝数来实现的，因此，将高压绕组安置在低压绕组的外边时，引线也较容易。

10、如何选择变压器的容量？
答：变压器容量的选择常用最大负荷计算法：
S N =Φ∑cos ηP
K S
式中：S N ---所选择的变压器容量（kV A ）;
K S ---同时率，指同一时间内用电的实际负荷容量之和占装机容量的比值；以动力用电为主的K S =0.6~0.8,以照明为主的K S =0.5~0.7;
cos Φ---功率因数取0.8；
ΣP---计划年内负荷的功率（kW ）；
η---变压器效率，取0.8~0.9。

选择变压器的容量时要考虑直接启动的电动机中最大一台的容量，不超过变压器容量的30%。

11、变压器的铁芯有何作用？不用铁芯行吗？
答：当我们在检修变压器时，打开上盖后发现浸在油中的绕组是套在由许多
硅钢片叠起的铁芯柱上，这是什么原因呢？回答这个问题首先要从变压器的基本原理谈起。

变压器是根据电磁感应原理制成的。

双绕组或三绕组变压器的原、副绕组之间，并没有电的直接联系，只有磁的联系。

假如变压器没有铁芯，理论上虽然也有变压作用，但是由于空气的磁阻很大，漏磁十分严重，固需要很大的励磁电流；而装有铁芯的变压器，由于铁芯的磁阻很小，通过铁芯时可得到较强的磁场，从而增强了原、副绕组的电磁感应，也相应地减小了励磁电流。

如果变压器不装铁芯，由于漏磁特别大，励磁电流势必增大，所以变压器不装铁芯是不行的。

12、变压器绕组绝缘的损坏原因有哪些？
答：通常变压器绕组绝缘损坏的主要原因有以下几个方面：
（1）线路的短路故障和负荷的急剧多变，使变压器的电流超过额定电流的几倍或十倍以上，这时，绕组受到很大的电磁力矩而发生位移或形变。

另外，由于电流的急剧增大，将使绕组温度迅速升高，而导致绝缘损坏。

（2）变压器长时间的过负荷运行，绕组产生高温，将绝缘烧焦，可能变成损片而脱落，造成匝间或层间短路。

（3）绕组绝缘受潮。

这多是因为绕组里层浸漆不透和绝缘油含水分所致，这种情况容易造成匝间短路。

（4）绕组接头和分接开关接触不良。

在带负载运行时，接头发热损坏附近的局部绝缘，造成匝间或层间短路，以至接头松开，使绕组断线。

（5）变压器的停、送电和雷电波使绕组绝缘因过电压而被击穿。

13、运行中的变压器副边突然短路有何危险？
答：变压器在运行中副边突然短路，多属于事故短路，也称为突发短路。

事故短路的原因多种多样，例如，对地短路、相间短路等等。

但是，不管是哪种原因造成的短路，对运行中的变压器都是非常有害的，副边短路直接危及到变压器的寿命和安全运行。

特别是变压器一次侧接在容量较大的电网上时，如果保护设备不切断电源，一次侧仍能继续送电，在这种情况下，如不立即排除故障或切断电源，变压器将很快被烧毁。

这是因为当变压器副边短路时，将产生一个高于其额定电流20~30倍的短路电流。

根据磁式平衡式可知，副边电流是与原边电流反相的，副边电流
对原边电流主磁通起去磁作用，由于电磁的惯性原理，一次侧要保持主磁通不变，必然也将产生一个很大的电流来抵消副边短路电流的去磁作用，这样，就使两种因素的大电流汇集在一起，作用在变压器的铁芯和绕组上，在变压器中将产生一个很大的电磁力，这个电磁力作用在绕组上，可以使变压器绕组发生严重的畸变或崩裂。

另外，这也会产生高出其允许温升几倍的温度，致使变压器在很短的时间内被烧毁。

14、运行中的变压器应做哪些巡视检查？
答：变压器的巡视检查应注意以下几点：
（1）声音是否正常。

正常运行的变压器发出的是均匀的“嗡嗡”声。

（2）检查变压器有无渗漏、漏油现象。

油的颜色和油位是否正常。

新变压器油呈浅黄色，运行以后呈浅红色。

如有异常应进行处理。

（3）变压器的电流和温度是否超过允许值。

（4）变压器套管是否清洁，有无破损裂纹和放电痕迹。

（5）变压器接地是否良好。

一、二次引线及各个接触点是否紧固，各部分的电气距离是否符合要求。

15、变压器在哪些情况下应进行干燥处理？
答：变压器遇到下列情况时应进行干燥处理：
（1）刚更换绕组或绝缘。

（2）在修理或安装的器身检查中，器身在空气中暴露的时间超过相应的规定时间。

（3）经绝缘电阻和吸收比测量证明变压器绕组受潮。

16、变压器能不能过载运行？
答：在变压器运行中，超过了铭牌上规定的电流就是处于过载运行。

在一般情况下，长期过载运行是不被允许的。

变压器过载运行会使温度升高。

决定变压器使用寿命的主要因素是绝缘的老化程度，而温度对绝缘老化起着决定性作用，研究结果证明，绝缘工作时的温度每升高8℃时，其寿命就会减小一半。

在实际运行的情况下，大部分变压器的负荷都不是始终稳定的，负载每昼夜、各季节都在变动。

在负荷较小期间其绝缘老化较额定负荷时小，因此，允许
一部分时间内过载而不致影响变压器的使用寿命，也就是说，在不损害绕组绝缘和不降低寿命的前提下变压器可在正常运行的高峰负荷时和冬季时过载运行。

其允许过载的数值要根据变压器的负荷曲线，周围冷却介质的温度，以及过负荷前变压器已经带了多少负载来确定。

具体规定请参阅变压器运行规程。

17、运行电压升高对变压器有何影响？
答：当运行电压低于变压器额定电压时，一般来讲，对变压器不会有任何不良影响，当然也不能太低，这主要是由于用户的正常生产对电压质量有一定的要求。

当变压器运行电压高于额定电压时，铁芯的饱和程度将随着电压的升高而相应的增加，致使电压和磁通的波形发生严重的畸变，空载电流也相应地增大。

铁芯饱和后，电压波形中的高次谐波值也大大增加。

出现高次谐波有什么害处呢？
（1）引起用户电流波形的畸变，增加电机和线路上的附加损耗。

（2）可能在系统中造成谐波共振现象，并导致过电压使绝缘损坏。

（3）线路中的高次谐波对电讯线路将产生干扰而影响电讯的正常工作。

由此可见，运行电压升高对变压器和用户均是不利的，因此，不论电压分接头在何位置，变压器外加一次电压一般不应超过额定电压的105%。

18、怎样选择配电变压器的一次、二次保险丝容量？
答：选择配电变压器的一次、二次保险丝容量时，应按下列要求选用：（1）变压器一次保险丝是作为变压器内部故障保护用的。

其容量应按变压器一次额定电流的1.5~3倍来选择。

考虑到熔丝的机械强度，一般高压保险丝不小于10A。

（2）变压器二次保险是作为变压器过载，二次短路保护时用的。

二次保险的容量应按二次额定电流选择。

保证变压器既不影响出力，又不使变压器过载或因二次短路而烧毁为原则。

19、为什么变压器空载试验可以测出铁损，而短路试验可以测出铜损？
答：变压器在空载运行时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的。

因
此，当在变压器原边（或副边）加以额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗（铁损），也达到了变压器额定工作状态下的数值，因此，变压器空载时，原边（或副边）的输入功率可以认为全部是变压器的铁损。

在做短路试验时，一般将低压绕组短路，在高压绕组施以试验电压，使在额定分接档，原边电流达到额定值而副边电流也达到了额定值，这时变压器的铜损相当于额定负载时的铜损。

因为变压器副边短路，因此，铁芯中的工作磁通比额定工作状态时要小得多，铁损可以忽略不计，这时变压器没有输出，所以，短路试验的全部输入功率，基本上都消耗在变压器原、副绕组的电阻上，这就是变压器的铜损。