电气工程设计基本知识

电气设计涉及的知识范围应该说很广，有电学，数学，物理学，化学，材料学等等，太多太多。我们都知道，掌握的知识越多设计效果越好，追求完美没有错，但完美是需要大量知识的积累。

下面就给大家归纳了电气工程成套设计基本知识，希望大家能掌握，灵活熟练运用在计算、设计、施工中。

各种标准代号

国标推荐及图例

当断路器切除短路能力不够时，可加熔断器，此时，断路器只作过载保护及操作用。

国家标准中已没有负荷开关这一称呼及相应的图例，平常所谓的负荷开关，实际上是隔离开关的一种，当隔离开关的使用类别为AC-21、AC-22、AC-22时，即为所谓的负荷开关。

常用数据表格

（1）变压器高压短路容量500KVA，低压0.4KV出口短路电流值（KA）

（2）变压器基本参数及低压基本配置估算值

（3）PE线选择

（4）塑料线BV、BVR载流量（温升为65K，环境升为4℃）

（5）单片母线的载流量(A）θe=70K,环境温度为40℃

（6）抽屉内用乙炳绝缘非燃性护套软电缆JEFR载流量

（7）铜母排允许短路冲击电流峰值（kA）（验证动稳定用）

（8）铝母排允许短路冲击电流峰值（kA）（验证支稳定用）

（9）低压柜电气间隙爬电距离

（10）高压柜电气间隙及爬电距离

（11）电气设备外壳防护等级IP

（12）低压电器的使用类别

（13）达到补偿后的功率因烽时所需系数K值

（14）电缆分支线三相短路稳态电流速查表

（15）母线螺栓搭接尺寸

电气实用速算法

（1）变压器低压侧电流为容量的1.5倍（精确时为1.44倍）

（2）变压器低压出口三相短路电流为容量的150倍除以变压器短路阻抗百分数（精确时为144倍）

（3）变压器10kV侧额定电流为容量的6%（精确为5.8%）；6kV侧额定电流为容量 10%（精确时为9.6%）

（4）0.4kV三相补偿电容器额定电流为容量的1.5倍（精确时为1.44倍）

（5）380V三相电机额定电流为容量和2倍

（6）一般情况下低压侧功率因数补偿至0.95，电容器容量约为变压器容量的1/3～2/5。一般使用场所适用，特殊场合，如电阻炉或气体放电灯的容量大的场所例外。　

（7）铜排载流量估算表

（8）三相380V笼式电机额定及起动电流保护计算：

额定电流安培数为其容量千瓦数的2倍，其起动电流约为容量的12～14倍，对直接起动的电机，保护短塑壳开关瞬动电流为其容量17～24倍；对轻载且不经常起动的电机，熔丝电流为电机额定电流的2.5～3倍；对重载起动电机，熔丝电流为其额定电流的4～5倍。

（9）低压补偿电容器容量及保护熔断器的选择

一般情况，补偿千乏数为变压器容量千伏安数和30%～40%，单只容量电流安培数为其容量千乏数的1.5倍，保护熔断器熔丝电流不小于电容器额定电流的1.5倍。

估算举例：

一台1250KVA变压器，短路阻抗为6%，

低压0.4KV额定电流 Ie=1.5*1250=1875A，

低压短路电流 Ik=1250/6=31250=31.25Ka，

高压10kV侧电流 I1=12508*6%=75A，

低压电容补偿容量线为 Q=150*1/3=420kVar。

因此，高压电流互感器选75/5

低压电流互感器2000/5，2500/5，

断路器选断流能力不小于35KA即可；

补偿电容器柜两台，一台200kVar，一台220 kVar。

注：若高压电流互感器动稳定不符合要求时，可加大变比或另选电流互感器。

电气基本知识

（1）高压柜五防要求：

对固定柜要求为：

① 防误拉、合断路器；

② 防误拉、全隔离开关；

③ 防带电挂接地线；

④ 防带接地线送电；

⑤ 防误进入带电间隔。

对手车柜要求为：

① 只有在工作/试验位置手车才能合闸；

② 手车合闸后，手车无法移动；

③ 手车处于断开位置时，接地开关才能合上；

④ 接地开关合闸时，手车无法移至工作位置；

⑤ 接地开关处于分闸位置时，是缆室手动或用通用工具无法打开。

（2）电气设备三防要求及防污等级

（1）防湿热

（2）防盐雾

（3）防霉菌

正常情况下，污染等级分为四级，级别越高，污染越重。（一般条件下，防污染等级达3级）

（3）母线排列顺序及颜色

垂直母线由左右至右：A、B、C、N，直流母线正极在左、负极在右；上下布置的交流母线，由下至下为A、B、C、N，直流正极在上，负极在下。水平面置时，由柜后向柜前排列为A、B、C、N，直流母线正极在后，负极在前。

母线涂色：交流A-黄、B-绿、C-红、PE-黄绿双色N-淡兰，直流正极为赭色，负极为兰色。

注：N的排列为推荐顺序，不一定强制执行。

（4）高压短路冲击电流

Ish=2.55I”

Ish=1.5I”

低压短路时

Ish=1.84I”

Ish=1.091I”

当电流互感器动稳定倍数为K时，动稳定校验条件√2K≥Ish，热稳定倍数为KT且时间为t时，热稳定校验为（KTIe）2t≥IK2tima；Tima为假想时间等于短路切除时间再加0.05秒。

（5）低压常见接地系统如下表

（6）指示灯及按钮排列顺序及颜色，指示灯安装高度，电压表电流表安装位置

电源指示灯红色在右（断电），绿色在左（合闸），红色（断电）按钮在绿灯下方，绿色（合闸）按钮在红灯正文，指示灯高度不宜超过2米，电压表位左、电流表位右，电流表与互感器对应。

（7）断路器的极限分断能力及使用分断能力的含义

所谓极限分断能力，指在此短路电流下，断路器能够分断，但会遭到严重损坏，必须经过大修或者进行更换，才能继续运行，使用分断能力指在此电流下，断路器当然可分断电流，分断后可不经任何下理继续工作，采用极限分断能力，可降低造价，但分断极限电流后要更换或大修开关，这是其不足之处，但事实上很难发生短路，即使短路电流也未必达到极限值。

一二次安装的注意事项

1. 导体的过接及绝缘导线的安装

母线与母线、母线与端子过接应符合下列规定：

（1）铜与铜：室外，高温且潮湿的室内，搭接面应搪锡，干燥的室内，不必搪锡；

（2）钢与钢：搭接面镀锌或搪锡

（3）铜与铝：在干燥室内，铜导体搭接面搪锡，在潮湿场所，铜导体搭接面搪锡，且用铜铝过渡排连接。

（4）铝与铝，搭接面不做涂层处理；

（5）钢与铜、铝搭接，钢搭接面搪锡。

单根绝缘导线安装：

（1）截面在10mm2及以下单股导线，直接与设备端子相连；

（2）截面在2.5mm2及下多股铜芯线，拧紧搪锡或经接续端子与设备端子相连；

（3）截面2.5 mm2以上铜芯线，除设备自带插接式端子外，须经接续端子与设备端子相连；