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电气计算器

电流、功率、电压、阻抗、电机、电缆和熔断器 – 适用于建筑、船艇和船舶。选择电网、计算并填写字段;“?”解释每个字段。
仅作为计算辅助工具。 电气安装工作只能由具备资质的授权电工进行。 电气安装工作只能由具备资格、获得授权的电工根据国家规则(船舶按船级社规则)进行。根据标准、制造商数据和实际安装检查每个结果。

1国家 / 电网类型

2计算

基础 – 电流、功率、电压
电机与功率因数
电缆、熔断器和电压降
配电箱、RCD 和 IP 防护等级
船用电池和直流电

3输入

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该文件为链接文件:双击可在浏览器中打开项目,或通过“打开”选择。旧版 .json 文件仍可打开。与项目文件一样,它包含所有项目数据——请仅与有权查看的人员共享。

结果

接线图

点击示意图的一部分 – 电源、配电板、电缆、负载 … – 以重命名或更改其数值。
计算的单线图视图:电源、保护装置、电缆和负载。导体:L/L1–L3 相线,N 中性线,PE 保护接地;DC + 和 −。

公式

    来源

    • 美国,住宅:120/240 V 单相三线(分裂相),60 Hz – ANSI C84.1(范围 A ±5 %)。安装:NFPA 70 国家电气规范 (NEC);电压降:NEC 210.19(A) 信息性说明,支路 3%,馈线加支路 5%。 版本:大多数州采用 NEC 2023;NEC 2026 正在逐步采用(如华盛顿州自 2026-12-31 起)——请核对所在州采用的版本。
    • IEC 60038:2009 – IEC 标准电压。
    • IEC 60364-4-43 – 过电流保护 (433.1: Ib ≤ In ≤ Iz, I2 ≤ 1.45 Iz)。
    • IEC 60364-5-52:2009+AMD1:2024 – 布线系统的选择和安装:附录 B(载流量,表 B.52.2–B.52.5、B.52.14、B.52.17)、附录 G(电压降)、表 52.2(最小截面)。
    • IEC 60228 – 绝缘电缆导体(铜和铝的电阻)。
    • IEC 60034-1 – 旋转电机定额和性能;IEC 60947-4-1 – 接触器和电动机起动器。
    • IEC 60898-1(断路器)和 IEC 60269(熔断器);IEC 60831(并联电力电容器)。
    • NFPA 70 国家电气规范 (NEC):210.19、210.20、240.4、240.6、310.15、310.16、430.22、430.32、430.52。
    • IEC 60092 系列 – 船舶电气装置(101、201、202、352、503);SOLAS 第 II-1 章 D 部分。
    • ISO 13297:2020 – 小艇,交流和直流电气系统;ABYC E-11 – 船艇交流和直流电气系统。
    • IEC 60364-4-41(电击防护:表 41.1 切断时间,411.3.3 附加防护),IEC 60364-5-53(RCD 类型),IEC 60364-7-701、-7-709、-7-722。
    • IEC 60909-0(短路电流,电压系数 cmin 0.95);IEC 60269-1(熔断器约定电流);IEC 60076(电力变压器);IEC 60034-30-1(IE 能效等级)。
    • BS 7671:2018+A4:2026 表 4D5(flat twin and earth),表 41.2;電気設備の技術基準の解釈 第149条;NEC 表 430.250(电动机满载电流)。
    • ABYC E-11 表 VI 和 33 CFR 183.425 表 5(美国海岸警卫队 USCG;船用导体允许载流量;相同数值);IEC 60092-352 表 A.1(船舶,45 °C)。

    常见问题

    三相电机消耗多少安培电流?

    I = P / (√3 · U · cos φ · η),其中 P 为铭牌上的额定输出功率。示例:90 W,400 V,星形 (Y),cos φ 0.80,η 85 %:I = 90 / (1.732 · 400 · 0.80 · 0.85) ≈ 0.19 A。一台 400 V、cos φ 0.85、η 90 % 的 7.5 kW 电机大约消耗 14 A 电流。铭牌电流是最好的数据;公式用于检查或缺失时计算。

    在上方工具中计算:根据铭牌计算电机电流

    如何根据功率计算电流?

    直流:I = P / U。单相:I = P / (U · cos φ)。三相:I = P / (√3 · U · cos φ),其中 U 为线电压。230 V 下的 2 kW(cos φ 为 1.0)为 8.7 A;400 V 下的三相 10 kW(cos φ 为 0.85)为 17 A;12 V DC 下的 60 W 为 5 A。

    在上方工具中计算:电流、功率与阻抗

    电机应该接成星形还是三角形?

    铭牌给出两个电压,例如 230/400 V Δ/Y。当电网线电压等于较低电压时接成三角形,等于较高电压时接成星形。400 V 电网上的 230/400 V 电机接成星形;400 V 上的 400/690 V 电机接成三角形——且只有该电机才能采用星三角起动。三角形接法下的相同负载消耗的功率是星形接法的三倍。

    在上方工具中计算:星形/三角形 (Y/Δ) 连接

    允许的电压降是多少?

    IEC 60364-5-52 附录 G 建议公共低压供电的照明为 3%,其他负载为 5%;美国 NEC 建议支路为 3%,总计为 5%;澳大利亚和新西兰允许 5% (AS/NZS 3000)。在船艇上,ISO 13297 和 ABYC E-11 允许关键直流负载为 3%,其他负载为 10%;在船舶上为 6% (IEC 60092-352)。国家规定始终适用。

    在上方工具中计算:电缆电压降

    无功补偿需要多大容量的电容器?

    Qc = P · (tan φ1 − tan φ2)。将 50 kW 从 cos φ 0.75 提高到 0.95 需要 50 · (0.882 − 0.329) ≈ 27.7 kvar。在 400 V 50 Hz 三角形接法下,三个电容器中每一个的容量为 Qc / (3 · 2π · 50 · 400²) ≈ 183 µF。目标应为 0.95–0.98,不要更高,并且在有变频器的地方使用串联电抗器组。

    在上方工具中计算:无功补偿(电容器)

    船艇和船舶上使用哪些电压?

    休闲船艇:电池供电的 12 V 或 24 V DC,以及来自岸电或逆变器的 230 V 50 Hz(欧洲)或 120/240 V 60 Hz(美国)(ISO 13297, ABYC E-11)。船舶:主要是 440 V 60 Hz 三相,也有 400 V 50 Hz 和 690 V,作为无中性线且带绝缘监视的绝缘 (IT) 系统,通过变压器提供 230 V 或 115 V 照明;大型船舶为 6.6 kV 或 11 kV (IEC 60092, SOLAS)。

    在上方工具中计算:蓄电池与直流消耗

    假设: 正弦电压和平衡三相负载。三相电压 U 为线电压。导体温度下的电缆电阻(70 °C PVC,90 °C XLPE 用于截面选择),电抗 0.08 mΩ/m。载流量:所选国家的表格和敷设方式(IEC 60364-5-52、BS 7671、NEC 表 310.16、電技解釈、ABYC E-11、IEC 60092-352),铜;铝按 IEC 铝导体栏(约 0.75 × 铜)。熔断器额定值为标准系列;以设备自身数据为准。

    免责声明: 结果仅供设计和检查参考。它们不能代替国家安装规则、合格电工的评估或制造商的说明。CO2piping.com 对基于该计算器的安装不承担任何责任。

    新功能 – 如发现错误请告诉我们: 报告错误

    帮助

    选择国家或电网类型、简单或高级模式以及计算项目。填写字段——每个字段旁边的“?”解释了需要输入的内容。结果、接线图和公式会立即更新。

    电网与国家

    • 电网设定电压、频率、接地系统、电压降限值以及电缆和熔断器表格(IEC 或 NEC)。来源显示在菜单下方和来源列表中。
    • 船艇:12/24 V DC 和岸电。船舶:400 V 50 Hz、440 V 和 690 V 60 Hz 绝缘 (IT) 系统。
    • 自定义值:任意电压和频率,使用 IEC 表格。

    简单模式

    • 电流、功率和阻抗:根据电压、cos φ 和一个已知量计算。
    • 欧姆定律:U、I、R 和 P 中的任意两项。
    • 频率、转速和电抗;效率和功率因数。
    • 电缆表:按国家和敷设方式列出每种截面允许的最大断路器和熔断器。

    高级模式

    • 根据铭牌计算电机电流,包括星形/三角形接法和起动电流;比较起动方法。
    • 星形/三角形接法:Y 和 Δ 下的相同负载。
    • 电压降;电缆截面和熔断器,带有环境温度和成束敷设修正。
    • 无功补偿和电池容量。
    • 短路:负载处的接地故障电流,以及保护器件能否在 0.4 s / 5 s 内切断。
    • 配电箱:每相回路、同时系数和总熔断器;变压器;选择性;剩余电流保护器选型。

    单位

    • 功率单位为 W、kW 或 hp,长度单位为 m 或 ft。三相电压始终为线电压(例如 400 V)。

    文件与打印

    • 保存 将计算保存为文件,打开 再次打开它。
    • 打印:包含结果和公式的报告;接线图独占一页,带有 www.co2piping.com。在打印对话框中选择 A4、A3 或更大尺寸——报告将充满整页。