150電纜和185電纜功率計(jì)算方法

（一）150電纜功率計(jì)算

確定載流量

對(duì)于150平方毫米的銅芯電纜，在空氣中的長(zhǎng)期允許電流為325A，在土壤中的長(zhǎng)期允許電流為345A。不過，實(shí)際應(yīng)用中也存在一些更細(xì)致的參考數(shù)值，如100米內(nèi)300A以下，200米內(nèi)280A以下，300米內(nèi)265A以下，500米內(nèi)240A以下；500米以外不考慮。其額定功率計(jì)算是基于載流量，安全載流量一般按照185平方鋁電纜的安全載流量計(jì)算（185平方鋁電纜的安全載流量為其截面的2倍，即185×2=370A）。

功率計(jì)算

根據(jù)公式P=1.732UIcosφ（這里是用三相市電電壓計(jì)算，U=0.38kV，cosφ是負(fù)載功率因數(shù)，對(duì)于150平方銅電纜計(jì)算時(shí)取0.85）。得出P=1.732×0.38×370×0.85=207kW。如果按照在空氣中的長(zhǎng)期允許電流325A來計(jì)算（假設(shè)負(fù)載功率因數(shù)cosφ=0.85），P=1.732×0.38×325×0.85≈181kW；按土壤中的長(zhǎng)期允許電流345A計(jì)算，P=1.732×0.38×345×0.85≈193kW。

（二）185電纜功率計(jì)算

確定載流量

185平方毫米銅芯電線能承受459A電流（單芯，空氣中敷設(shè)），或530A電流（單芯，埋地敷設(shè)）。

功率計(jì)算

同樣根據(jù)公式P=1.732UIcosφ（三相市電電壓，U=0.38kV，cosφ取0.75，這是一般電動(dòng)機(jī)的取值）。當(dāng)I=459A時(shí)，P=1.732×0.38×459×0.75=226kW；當(dāng)I=530A時(shí)，P=1.732×0.38×530×0.75=262kW。也可以說一般情況下185電纜可以帶的負(fù)荷功率在226-262kW之間。

150電纜和185電纜功率差異對(duì)比

（一）理論功率差異

額定功率數(shù)值

由上述計(jì)算可知，150平方銅電纜額定功率是207kW（按照特定的安全載流量計(jì)算方式得出），185電纜按較普遍的計(jì)算方式得出的功率范圍是226-262kW。從數(shù)值上看，185電纜的功率上限明顯高于150電纜，在能夠滿足正常運(yùn)行條件下，185電纜能夠承擔(dān)更大的功率負(fù)載。

功率計(jì)算的基礎(chǔ)差異

150電纜在計(jì)算額定功率時(shí)采用的是與185平方鋁電纜等效的載流量計(jì)算方式（安全載流量為370A用于計(jì)算）和不同敷設(shè)條件下（空氣中、土壤中的不同長(zhǎng)期允許電流）的分析；而185電纜功率計(jì)算主要基于其在不同敷設(shè)狀態(tài)（空氣中、埋地）下精確的載流量數(shù)值（459A和530A）。這反映出兩者在功率計(jì)算的數(shù)據(jù)依據(jù)上有所不同，185電纜的計(jì)算依據(jù)更偏向于其自身在不同極端條件下能承載的電流量能力。

（二）實(shí)際應(yīng)用中的功率差異

相同負(fù)載下的表現(xiàn)

如果在相同的電氣設(shè)備負(fù)載下，例如為三相電動(dòng)機(jī)供電。假設(shè)電動(dòng)機(jī)功率為200kW，150電纜基本上接近或處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)（按照150電纜額定功率為207kW），這樣電纜會(huì)有較大的發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)、電壓降也會(huì)相對(duì)較大，長(zhǎng)期使用可能影響電纜壽命和設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。而185電纜適配這樣的負(fù)載則相對(duì)輕松，還有一定的功率余量用于應(yīng)對(duì)負(fù)載的瞬間波動(dòng)或者其他不確定性因素，如線路老化后的載流容量輕微減小等情況。

不同應(yīng)用場(chǎng)景下的對(duì)比

在大型工業(yè)廠房中，如果有多條生產(chǎn)線，總功率需求較大且分布相對(duì)分散（比如總功率需求900kW左右，有數(shù)十臺(tái)機(jī)器分布在較大面積上）。使用185電纜可以適當(dāng)減少電纜的使用數(shù)量，采用更少的回路或者更簡(jiǎn)單的布線結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼏胃娎|能夠承擔(dān)更高的功率。而使用150電纜則可能需要更多的回路來分?jǐn)偣β剩瑫?huì)使得布線更為復(fù)雜，增加電氣控制柜和橋架等相關(guān)設(shè)備的建設(shè)成本。不過，如果是小型的、功率需求集中在150-200kW左右的設(shè)備組合，150電纜可以滿足需求并且成本更低、安裝更便捷。

150電纜與185電纜在不同場(chǎng)景下的功率表現(xiàn)

（一）工業(yè)環(huán)境

重載工業(yè)生產(chǎn)線

在重工業(yè)生產(chǎn)線中，例如鋼鐵生產(chǎn)廠，往往有大型的電動(dòng)機(jī)和加熱設(shè)備，這些設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流較大。一般185電纜更適合為這些設(shè)備供電，因?yàn)樗β食休d能力強(qiáng)。像是大型軋鋼機(jī)的主電機(jī)功率可能達(dá)到上百千瓦，啟動(dòng)時(shí)電流可能超過額定電流好幾倍，185電纜以其較高的載流量（如在空氣中單芯敷設(shè)能達(dá)到459A電流承載能力），能夠較好地應(yīng)對(duì)這種大電流沖擊。而150電纜在這種情況下可能無法穩(wěn)定工作，因?yàn)槠涔β噬舷尴鄬?duì)較低，如果強(qiáng)行用于為這樣的設(shè)備供電，會(huì)因過載而產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱甚至燒毀。

小型設(shè)備組裝車間

在一些小型設(shè)備組裝車間，設(shè)備功率普遍較小，單個(gè)設(shè)備可能在幾個(gè)千瓦到幾十千瓦之間。如果車間內(nèi)總功率需求在100-150kW左右，采用150電纜就完全能夠滿足需求。使用150電纜一方面成本更低，另一方面也不會(huì)造成資源浪費(fèi)。185電纜雖然能承受更大功率，但對(duì)于這種小功率需求場(chǎng)景，其額外的承載能力并不能得到有效利用，而且185電纜的直徑相對(duì)較大，在狹小空間內(nèi)敷設(shè)可能會(huì)遇到空間不足等問題。

（二）建筑環(huán)境

高層建筑供電

高層建筑中，有大量的照明、空調(diào)、電梯等用電設(shè)備。如果整棟建筑功率需求較大，對(duì)于向多個(gè)樓層的配電室供電的干線，可能會(huì)考慮185電纜。例如一棟50層的寫字樓，有空調(diào)機(jī)組、多部高速電梯等大型用電設(shè)備，總功率需求很高，185電纜可以減少中間配電箱的設(shè)置數(shù)量和干線電纜的數(shù)量，降低布線的復(fù)雜度。但對(duì)于單個(gè)樓層的支線，若功率需求在100-150kW之間，150電纜可能就足夠了，還能節(jié)省成本和減小橋架尺寸。

普通住宅供電

在一般的普通住宅中，一戶的功率需求相對(duì)較小，通常在幾個(gè)千瓦到十幾千瓦。整棟樓的總功率需求如果換算到三相電路下，在一定范圍內(nèi)（假設(shè)總功率在300-500kW），采用150電纜為樓內(nèi)的配電箱供電是可行的。185電纜在這種情況下雖然能承擔(dān)更多功率，但性價(jià)比不高。而且住宅內(nèi)空間有限，185電纜相對(duì)較粗，敷設(shè)難度可能增加。

影響150電纜和185電纜功率的因素

（一）電纜本身的特性

導(dǎo)體材料

150電纜和185電纜都可以采用銅或鋁作為導(dǎo)體材料。銅導(dǎo)體的導(dǎo)電性比鋁好，所以相同截面積的銅芯電纜比鋁芯電纜的載流量更大。例如150平方毫米的銅芯電纜在空氣中長(zhǎng)期允許電流325A，而150平方毫米鋁芯電纜在空氣中長(zhǎng)期允許電流為250A。對(duì)于功率的影響就是，銅芯電纜可以在相同電壓下傳輸更大的功率。而且銅的電阻率較低，在電能傳輸過程中電能損耗相對(duì)較小，也間接影響了電纜能夠穩(wěn)定傳輸?shù)墓β蚀笮　?/p>

電纜的絕緣和護(hù)套材料

絕緣和護(hù)套材料影響電纜的散熱性能和絕緣性能。好的絕緣和護(hù)套材料能夠保證電纜在正常工作溫度下運(yùn)行，避免因溫度過高而降低電纜性能。如果絕緣材料的散熱性不佳，電纜內(nèi)部熱量不能及時(shí)散發(fā)出去，那么電纜的載流量就會(huì)降低，從而影響功率傳輸。例如一些高溫環(huán)境下，如果電纜的護(hù)套和絕緣材料不能承受高溫，電纜可能會(huì)因?yàn)檫^熱而限制其載流量，使得原本能夠傳輸?shù)墓β氏陆怠?/p>

（二）敷設(shè)條件

環(huán)境溫度

環(huán)境溫度對(duì)電纜的載流量影響較大。在高溫環(huán)境下，電纜的散熱能力下降，自身電阻會(huì)增加，這會(huì)導(dǎo)致載流量降低。例如在40°C的環(huán)境中，150電纜和185電纜的載流量都會(huì)比在25°C環(huán)境中有所下降。如果高溫環(huán)境下仍然按照額定載流量來計(jì)算功率并傳輸電能，電纜可能會(huì)過載。而在低溫環(huán)境中，電纜的性能相對(duì)穩(wěn)定，但如果溫度過低（如低于電纜的允許工作溫度下限），電纜的絕緣和護(hù)套材料可能會(huì)變脆，影響電纜的使用壽命和安全性。

敷設(shè)方式（架空、埋地或穿管）

架空敷設(shè)的電纜散熱條件較好，載流量相對(duì)較高。而埋地敷設(shè)時(shí)，土壤的熱阻會(huì)影響電纜散熱，雖然增加了電纜的安全性和穩(wěn)定性，但載流量會(huì)有一定程度的降低。例如185電纜單芯在空氣中敷設(shè)時(shí)能承受459A電流，但埋地敷設(shè)時(shí)載流量可能變?yōu)?30A，這不同的載流量會(huì)影響按公式計(jì)算的功率數(shù)值。穿管敷設(shè)時(shí)，如果是單根電纜穿管，熱量散發(fā)更加困難，載流量會(huì)進(jìn)一步降低；如果多根電纜同時(shí)穿管，相互之間還存在電磁干擾，也會(huì)影響電纜的載流能力和功率傳輸能力。

多電纜敷設(shè)時(shí)的排列方式

當(dāng)有多根電纜一起敷設(shè)時(shí)，如果敷設(shè)排列過于緊密，電纜之間的電磁感應(yīng)會(huì)增加，產(chǎn)生的熱量也會(huì)增加，這導(dǎo)致電纜的載流量降低。例如多根150電纜或者185電纜在有限的橋架內(nèi)緊密排列，相比于單獨(dú)一根電纜敷設(shè)，其整體載流能力會(huì)下降，進(jìn)而影響功率傳輸。合理的排列方式能夠減少這種電磁影響，如采用三角形或者交錯(cuò)排列，可以在一定程度上提高電纜的載流量和功率傳輸能力。