用电设备工作制与容量计算

1.用电设备的工作制

（1）连续运行工作制（长期工作制）　指工作时间较长，连续运行的用电设备，绝大多数用电设备都属于此类工作制，如通风机、压缩机、各种泵类、各种电炉、机床、电解电镀设备、照明灯等。这类设备的温升趋近于稳定温升。

（2）短时运行工作制（短时工作制）　指工作时间很短而停歇时间很长的用电设备，如金属切削机床用的辅助机械（横梁升降、刀架快速移动装置等）。在工作时间内，用电设备来不及发热到稳定温升就开始冷却，而其发热足以在停歇时间内冷却到周围介质的温度。这类设备的数量很少，求计算负荷时一般不考虑短时工作制的用电设备。

（3）断续周期工作制（反复短时工作制）　指周期性地时而工作，时而停歇，如此反复运行的用电设备，如起重设备、吊车用电动机、电焊用变压器等。这类设备在工作时间内达不到稳定温升，而且在停歇时间内设备温度也恢复不到周围介质温度。

通常用暂载率（负荷持续率）ε来表示反复短时工作制用电设备的工作繁重程度。暂载率是指设备工作时间与工作周期的百分比值，即

式中，T为工作周期；t为一个周期内的工作时间；为一个周期内的停歇时间。

根据我国国家技术标准规定，反复短时工作制用电设备的额定工作周期为10min。吊车用电动机的标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种；电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%和100%四种。

2.设备容量的计算

确定计算负荷的第一步是求用电设备的设备容量（或称设备功率）。每台用电设备的铭牌上都标有一个额定功率，由于各用电设备的额定工作条件不同，例如有的是长期工作制，有的是反复短时工作制，因此就不能简单地将这些铭牌上的额定功率直接相加，而必须先将其换算成同一工作制下的额定功率，然后才能相加。经过换算至统一规定的工作制下的额定功率，称为用电设备的设备容量，用表示。

（1）对长期工作制的用电设备　其设备容量就是铭牌上的额定功率，即。

（2）对反复短时工作制的用电设备　其设备容量是指换算到统一暂载率下的额定功率。

1）吊车电动机组：是指统一换算到ε=25%时的额定功率，因此其设备容量为

式中，为吊车电动机的铭牌额定功率（kW）；为与相对应的额定暂载率（计算中用小数）；为其值等于25%的暂载率（计算中用0.25）。

2）电焊机组：是指统一换算到ε=100%时的额定功率，因此其设备容量为

式中，为电焊机的铭牌额定容量（kV·A）；为与相对应的额定暂载率（计算中用小数）；为其值等于100%的暂载率（计算中用1）；为铭牌标称满载时的功率因数。(www.xing528.com)

（3）照明设备的设备容量

1）白炽灯、碘钨灯的设备容量，等于灯泡上标称的额定功率。

2）荧光灯应考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的20%），因此其设备容量可取灯管额定功率的1.2倍。

3）高压水银荧光灯和金属卤化物灯也应考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的10%），因此其设备容量可取灯管额定功率的1.1倍。

（4）单相负荷的设备容量　单相用电设备应尽可能均衡地分配在三相线路上，使三相负荷比较平衡。在计算过程中，当单相用电设备的总容量不超过三相用电设备总容量的15%时，其设备容量可直接按三相平衡负荷考虑；当超过15%，且三相具有明显不对称时，则应将其换算为等效的三相设备容量，再同三相用电设备一起进行三相负荷计算。换算方法如下：

1）单相设备接于相电压时

式中，为等效三相设备容量（kW）；为最大负荷相所接的单相设备容量（kW）。

2）单相设备接于同一线电压时

式中，为接于同一线电压的单相设备容量（kW）。

3）一般情况：通常，单相设备既有接于相电压的又有接于线电压的，此时应首先将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，换算公式如下：

式中，分别为接于AB、BC、CA相间的单相用电设备容量（kW）；为换算为A、B、C相上的有功设备容量（kW）；为换算为A、B、C相上的无功设备容量（kvar）；、…及、…分别为有功功率及无功功率换算系数，见表2-2。

表2-2　相间负荷换算为相负荷的功率换算系数

然后分相计算各相的设备容量，找出最大负荷相的单相设备容量，取其3倍即为总的等效三相设备容量。