湘冶机械总结常用电力知识如下：
一、常识
（一）电机选择导线截面与以下因素有关：
1、工作电流。2、启动电流。3、冲击电流。4、短路电流。5、路线长短。6、安装方式（如明线、穿管、电缆）。7、功率因素。 小电流时，每平的安全载流量铝线为5A，铜线为8A。
（二）用柴油机发电，一般1kw消耗0.24升油。
带电接线，按地线、零线和火线的顺序接线。
（三）三相电的电流计算。
P=1.732UIcosφ。I=P(kw)÷（U(kv)×（1.732）×cosφ（功率因素，未标的按0.8算）。即220V电机电流=功率/电压*功率因素，380V电机电流=功率/1.7321*电压*功率因素。一般取值：1kw220v二相电机额定电流按6.5-7A计算，1kw380v三相电机额定电流按2-2.1A计算。
电阻炉功率因素按1算，1kw电阻炉额定电流按4.55A计算，1kw380v三相电机额定电流按1.52A计算。
（四）电机、电流和空气开关的关系。
380V电机功率从7.5、11、15、18.5、22、30、37、45、55、75、90到110KW，距离30米内，考虑启动电压、电压降和趋肤效应。电机功率（KW）和电线面积（mm²）的关系：7.5→选2.5，11→选4，15→选6，18.5→选10,22→选16,30→选16,37→选25，45→选35，55→选50，75→选70，90→选95，110→选150。
标准空开电流等级：6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、180A、200A、225A、250A、315A、350A、400A、500A、630A
与电机功率匹配对照（快速参考）：7.5kW≈15A→选25A\32A,11kW≈22A→选32A、15kW≈30A→选40A、18.5kW≈37A→选50A、22kW≈44A→选60A、30kW≈60A→选80A、37kW≈74A→100A、45kW≈90A→选 125A、55kW≈110A→选160A、75kW≈150A→选200A、90kW≈180A→选250A、110kW≈220A→选315A。
（五）电线和电流的关系取值。
1、小于2.5平×9倍，4×8，6×7，10×6，16×5，25×4，35×3.5，50-70×3，90-120×2.5，120以上×2。此关系条件是铝芯绝缘线、明敷、环境温度25℃。在长期高于25℃的地区，打9折；穿管敷设打8折；而铜芯绝缘线可比比铝线加大一个线号的载流量，如16平铜线可按25平铝线计算。
2、铝线和铜线的电阻率比是0.0283/0.0172=1.65，根据公式：R=ρ(L/S)，如果要求同样长度的电线电阻相同，则铝线面积：铜线面积=1.65倍。铁线和铜线的电阻比是5.77，如果要求同样长度的电线电阻相同，则铁线面积：铜线面积=5.77倍
3、3根3×70电缆并联使用时：每相采用3根电缆各取1芯并联（A-A-A、B-B-B、C-C-C），绝对不要一相用一整根3芯电缆（A-B-C、A-B-C、A-B-C）。一相用一整根3芯电缆，磁场耦合极强，三芯同缆形成强互感，电流被“挤”向外侧，有效截面减少15%~25%。
（六）电流的趋肤效应。
当导体中有交流电或者交变电磁场时，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小，故在高频电路中可用空心铜导线代替实心铜导线，架空输电线中心部分改用抗拉强度大的钢丝。在20度时，铜的电流透入深度50HZ为0.962cm，500HZ为0.3cm,1000HZ为0.215cm，铝略深，黄铜更深，电流透入深度50HZ为1.9cm，500HZ为0.6cm,1000HZ为0.42cm。 在计算导线的电阻和电感时，仅在导体内的电流变化率为零或者是直流电时电流才是均匀分布在截面上。在或者电流变化率很小，或低频的细导线，电流分布仍可认为是均匀的。高频电流在导线中产生的磁场在导线的中心区域感应出最大的电动势，在闭合电路中产生感应电流，导线中心的感应电流最大。感应电流总是在减小原来电流的方向，迫使电流只限于靠近导线外表面处。
（七）电流的邻近效应。
在双线传输线的两导体中，交流电流相互向相邻导体接近的现象。频率和磁导率愈高，电阻系数愈小，这种现象愈显著。
（八）铝线和铜线不能同时插在一个孔中，也不能直接连在一起。
如果直接将两者连接，会发生电化学反应（腐蚀），连接处接触电阻会增大、发热，导致电路时通时断，电压忽高忽低，甚至引起火灾。而且铜线和铝线的电阻率不同，长时间的通电，在两者的连接处容易出现故障点。如果在电路改造中必须要连接铜线和铝线，一定要使用铜铝过渡线或铜铝接头。
（九）电缆的并联
3根3芯电缆并联使用时：每相采用3根电缆各取1芯并联（A-A-A、B-B-B、C-C-C），绝对不要一相用一整根3芯电缆（A-B-C、A-B-C、A-B-C）。一相用一整根3芯电缆，磁场耦合极强，三芯同缆形成强互感，电流被“挤”向外侧，有效截面减少15%~25%。
电缆间距≥2倍外径（建议≥60mm），避免桥架内密集堆放。
二、铜线和电流的关系。
1、短距离明线：2.5平/28A，4/35，6/48，10/65，16/91，25/120。
2、ZR-YJV22 0.6/1kV 4 芯铜铠装电缆在电缆沟支架敷设（环境温度30℃、导体 90℃、通风一般）的长期允许载流量：
4×4→38A，4×6→48A，4×10→65A，4×16→85A，4×25→110A，
4×35→140A，4×50→170A，4×70→215A，4×95→260A，4×120→300A，
4×150→345A，4×185→395A，4×240→460A，4×300→530A，4×400→640A。
3、AI查询，ZR-YJV22 0.6/1kV 4芯铜铠装电缆环境温度30℃的长期允许载流量(A)→电缆沟支架敷设、直接埋地敷设、穿导管敷设：
4×4→38、36、32A，4×6→48、45、40A，4×10→68、65、57A，
4×16→90、85、75A，4×25→117、111、98A，4×35→144、136、120A，
4×50→179、169、149A，4×70→223、210、186A，4×95→270、254、225A，
4×120→310、292、258A，4×150→357、337、297A，4×185→406、383、336A，
4×240→471、443、388A，4×300→534、502、441A。
4、AI查询，ZR-YJV 8.7/15kV3芯铜电缆在环境温度30℃的长期允许载流量(A)→电缆沟支架敷设、直接埋地敷设、穿导管敷设：
3×50→175、171、145A，4×70→215、209、178A，3×95→258、250、212A，
3×120→295、285、242A，3×150→335、323、274A，3×185→380、365、310A，
3×240→440、422、358A，3×300→498、477、405A。
三、铜排和电流的关系
同平方，铜排能带的电流，相当于电缆的1.4～1.6倍，反过来：想带同样电流，用铜排比电线可以省30%左右截面积。例：要带500A电流，电缆要用240mm²，铜排只需要 160mm²左右规格就够用。
1、《工业与民用配电设计手册》（第四版849页）：涂漆铜排载流量表（环境 25℃、最高 70℃）→单条平放、竖放；双条平放、竖放：
40×4→603、632A，40×5→681、706A，50×4→831、869A，
63×6.3→1141、1193、1766、1939A，63×8→1302、1359、2036、2230A，63×10→1465、1531、2290、2503A，
80×6.3→1415、1477、2162、2372A，80×8→1598、1668、2440、2672A，80×10→1811、1891、2760、3011A，
100×8→1897、1979、2827、3095A，100×10→2174、2265、3128、3419A，
125×8→2294、2390、3333、3647A，125×10→2555、2662、3674、4019A。
2、铜排载流量表的最新国家标准。主要依据GB/T 7251.1-2023《低压成套开关设备和控制设备 第1部分：总则》，并结合《工业与民用供配电设计手册》（第四版）等权威资料进行工程应用常用矩形铜排载流量（环境温度35℃）：铜母排截面 (mm×mm)平放载流量 (A竖放载流量 (A)：
15×3→200、210，20×3→261、275，25×3→323、340，30×4，451、475，
40×4→522、550，40×5→551、588，50×5→721、760，50×6→797、840，
60×6→940、990，60×8→1101、1160，60×10→1230，1295，80×8→1361、1480，
100×8→1674、1850，100×10→1865、2025，120×10→2152、2340。注：以上数据适用于连续工作制、裸铜母排、防护等级IP30以下的开关柜环境。
3、结合国家标准GB/T 7251.1-2023与实际工况（如安装方式、环境温度、防护等级等），以下是基于最新标准与工程实践整理的核心数据表及修正参数，适用于工业电气系统设计与选型。常用矩形铜排载流量（基准条件：25℃环境、竖放、裸铜、IP30）：铜母排规格 (mm×mm)→平放载流量 (A)、竖放载流量(A)：
15×3→176、185，20×3→233、245，25×3→285、300，30×4→394、415，
40×4→404、425，40×5→452、475，50×5→556、585，50×6→617、650，
60×6→731、770，60×8→858、900，60×10→960、1010，80×8→1060、1155，
80×10→1230、1300，100×8→1310、1425，100×10→1470、1595，
120×10→1685、1830。注：适用于连续工作制、裸铜母排、防护等级IP30以下条件。
4、AI，T2 紫铜排载流量完整四工况对照表。环境温度：35℃，允许温升：65℃，工频 50Hz、单根母排、无强制风冷。系数说明（工程标准取值），竖放比平放对流提升：×1.05，封闭母槽比敞开降容：×0.90，涂黑漆辐射散热提升：×1.15。铜排搭接接触面严禁涂漆，仅侧面、背面非接触面刷黑漆。四种工况：工况一：敞开环境、平放、裸铜（基准），工况二：敞开环境、竖放、裸铜，工况三：封闭式母槽、竖放、裸铜（不涂漆），工况四：封闭式母槽、竖放、涂黑漆。
20×3→200、210、189、217，25×3→245、257、232、266，
30×4→330、346、312、359，
40×4→405、425、383、440，40×5→465、488、439、505，
50×5→570、598、539、619，50×6→630、662、595、685，
60×6→745、782、704、810，60×8→875、919、827、951，60×10→980、1029、926、1065，
80×6→950、998、898、1032，80×8→1100、1155、1040、1195，80×10→1230、1292、1162 、1337，
100×6→1140、1197、1077、1239，100×8→1320、1386、1247、1435，100×10→1490、1564、1408、1619。
规律：敞开竖放>封闭竖放涂黑漆>敞开平放>封闭竖放裸铜。若母槽内多排密集、通风差，所有载流量再乘0.9降容。
4、影响载流量的关键因素。
（1）环境温度。温度每升高1℃，载流量约下降0.8%~1%。常用换算：40℃时载流量≈35℃时×0.85，25℃时载流量≈35℃时×0.93~0.94。新国标（GB/T 7251.1-2023）以柜内55℃为基准，需进行降额：每升高10℃，载流量下降8%~10%。例：100×10铜排在55℃下载流量≈1340A。
（2）安装方式。竖放比平放散热更好，载流量高5%~10%多层布置时需考虑热叠加效应，双层载流量≈单层×1.56~1.58。
（3）表面处理。涂漆铜排发射率高（0.9），载流量比裸铜提升15%~20%，原因是热辐射能力大幅增强。铜排散热三条路：传导、对流、辐射。涂漆对传导、对流影响很小；对辐射影响极大：裸铜（抛光）：发射率ε≈0.4，涂黑漆：ε≈0.9～0.95（接近黑体），辐射散热功率∝ε，所以漆后排散热更好、允许电流更大。（DIN43671，35℃、65℃、竖放）。以 100×10mm 铜排为例：裸铜排：1490A，涂漆铜排：1810A，提升：+21.5%。
镀锡/镀银可降低接触电阻，提升连接可靠性，允许温升更高。处理方式、允许温升、载流量相对提升：裸铜、60K、基准，镀锡、65K、+5%~8%，镀银、70K、+10%~15%，镀银可降低接触电阻40%，大电流系统优先选用。
（4）防护等级与柜内温升。IP54及以上防护等级会导致散热变差，载流量需降额15%~20%，柜内实际温度可能达55℃，需按高温环境校正。防护等级降额系数：IP等级、降额系数、应用场景：IP30~IP40、1.0、普通配电室，IP54、0.85、户外/潮湿环境，IP65、0.80、高尘/喷水工况。实测显示，ABB MNS3.0柜体中100×10母线在IP54下从2300A降至1955A。
（5）短路耐受与动热稳定性。主母线需校验短时耐受电流（如1秒内35kA）和峰值耐受能力，确保系统安全。
4、工程快速估算方法
单条铜排载流量≈宽度(mm)×厚度系数，厚度系数参考：10mm厚→18，8mm厚→16，6mm厚→14，5mm厚→13，4mm厚→12：例：TMY100×10→100×18 =1800A（接近手册值1860A）
四、电动机启动方式：全压直接启动、自耦减压起动、y-δ起动、软起动、变频器。
1、全压直接起动。优点是操纵控制方便，维护简单，经济。主要用于11kw以下小功率电动机的起动。电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右，经常启动的电动机，电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的5倍以上；不经常启动的电动机，电源的线路或变压器容量应大于电动机容量的3倍以上。
2、自耦减压起动。优点是起动转矩较大，当其绕组抽头在80%处时，起动转矩可达直接起动时的64%。并且可以通过抽头调节起动转矩。利用自耦变压器的多抽头减压，既能适应不同负载起动的需要，又能得到更大的起动转矩，是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式。
3、y-δ（星三角减压）起动。对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在起动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流。采用星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3，即2—2.3倍；起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。故适用于无载或者轻载起动的场合，与其它减压起动器相比较，其结构最简单，价格也最便宜。除此之外，当负载较轻时，可以让电动机在星形接法下运行。此时，额定转矩与负载可以匹配，这样能使电动机的效率有所提高，减少了电力消耗。
4、软起动。这是利用了可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动，主要用于电动机的起动控制，起动效果好但成本较高。因使用了可控硅元件，可控硅工作时谐波干扰较大，对电网有一定的影响。另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通，特别是同一电网中有多台可控硅设备时。可控硅元件的故障率较高，对维护人员的要求也较高。
5、变频器。变频器是现代电动机控制领域技术含量最高，控制功能最全、控制效果最好的电机控制装置，它通过改变电网的频率来调节电动机的转速和转矩。成本高，对维护人员的要求也高，故主要用在需要调速并且对速度控制要求高的领域。
五、变频器和电机
（一）变频电机是专为变频调速设计的，更适合频繁启停、调速的工况。起重机广泛采用变频电机。变频电机采用独立风机强制冷却，确保低速/停机时散热正常。低频转矩大且平稳，适合起重、位能负。
YZP(YZB)电机即为“起重及冶金用变频调速三相异步电动机” ，Y：异步电机,Z：起重专用（对应普通Y系列）,P（B）：变频专用。YZP标准变频起重电机，独立强制风冷。YZB经济型变频起重电机,YZBF带独立风机。
YP、YVP通用变频电机，也常用于大车、小车。
YEJ：电磁制动普通电机
YEZ：制动式起重电机
YZPE、YZBE：变频+制动一体机,行车 90% 都是这种带电刹的电机。
YZ/YZR 电机不是变频电机，R绕线转子（区别于普通鼠笼电机）。部分老旧设备或小型电动葫芦仍使用普通绕线式电机（如JZR系列），通过转子串电阻调速，但正逐步被淘汰。
JZR是老式起重冶金用绕线转子三相异步电动机（滑环电机），是YZR的前代型号，老国标 J 系列（50–70 年代）。YZR是新国标Y系列（80年代起）。
最简单快速识别法（不用看铭牌）
电机屁股有滑环+碳刷 →JZR/YZR（绕线电阻调速）
电机屁股有独立小风扇 → YZP/YZBF（变频专用）
电机屁股只有风罩、无滑环→普通鼠笼或 YZB
电机后端带圆形电磁刹车→制动电机（行车标配）
（二）变频器为什么要用四线？
变频器本来只有三线输出三相三线（U/V/W），多出来的一根PE，不经过变频器输出，用于安全接地。PE≠N零线，不参与供电，接电机外壳、变频器外壳，不进电机绕组。变频器需要独立的保护接地线（PE）：虽然变频电缆通常通过金属屏蔽层实现接地，但在某些安全要求较高的场合，会额外增加一根独立的接地导体（即第四芯），以确保接地连续性和可靠性。
变频器输出为PWM脉冲波，存在高频漏电流与轴电压，无PE易导致：电机轴承被轴电压击穿、烧蚀编码器；变频器高频干扰误动作、炸模块；设备外壳带电，引发触电事故。故电机外壳、风机底座、变频器、柜体全部连通接地。
普通380V四芯电缆（3相+1零）用于带中性线的系统，而变频器输出为三相平衡交流电，不需要零线（N）。
（三）变频器可以配普通电机，但长期使用存在风险。普通电机自带风扇与转子同轴，低速时风量不足，未考虑谐波影响，易发热。低频转矩弱，低速没劲、抖动。
1、为什么调慢力气会变小？普通电机50Hz工频设计，变频器调低频率=降低电压、降低磁通，导致转矩（力气）越小。普通电机没有矢量控制、没有低频补偿，30Hz以下力气明显变弱，20Hz以下可能带不动负载、发抖、转不起来，这就是为什么：普通电机+变频器，低速没劲、高速才有力。40Hz，转矩90-95%，功率≈72%～76%；30Hz，转矩75%～80%，功率≈45%～48%；20Hz转矩55%～65%，功率≈22%～26%。转不动→电流大→发热→烧电机。
2、普通电机vs变频电机，力气差在哪？变频电机（YZP/YZBF）： 0～50Hz 恒转矩，甚至1Hz都能输出150% 力气，这就是起重机、卷扬机、轧机必须用变频电机的原因。变频器配变频电机，转矩（力气）：保持 100%不变。功率：按频率比例下降：40Hz →功率≈80%；30Hz→功率≈ 60%；20Hz→功率≈40%。这是变频电机能做到的：低速照样有力。
3、风机、水泵属于平方转矩负载。转速降一半→功率只剩 1/8，转速越低→负载越轻，所以调低风速，反而更轻松。但如果是：起重机、传送带、搅拌机、辊道→低速一定会力气不足。
六、起重机变频器。
现在电动起重机主流采用变频器（VFD）调整速度，尤其在中大型起重机已成为标配；正确配置的变频器不会降低起重机的“力气”（即起吊能力），反而能优化扭矩输出、提升运行稳定性，只有配置不当或参数设置错误时才可能出现“力气不足”的情况。
（一）为什么变频器成为起重机调速的主流选择？
相比传统的“电阻调速”“变极调速”，变频器调速有明显优势，完全适配起重机的作业需求：
1、调速平滑且范围宽：可实现0-额定速度的连续无级调速（如起升速度从1m/min到8m/min自由调节），避免传统调速的顿挫感，尤其适合精密吊装（如设备安装）和平稳启停；
2、启动扭矩大：通过矢量控制或转矩控制模式，变频器能在低速时输出150%-200%的额定扭矩，轻松应对起吊瞬间的冲击载荷（如重物离地、爬坡），这是“力气”不降低的核心保障；
3、节能效果显著：起重机频繁启停、空载运行时，变频器可自动调整电机转速和电流，比电阻调速节能30%-50%（如空载时电机转速降至30%，能耗仅为额定值的2、7%）；
4、保护功能全面：内置过流、过载、过压、缺相、制动过温等保护，能实时监控电机状态，避免因过载或故障导致“掉载”“无力”，反而提升安全系数；
5、延长设备寿命：软启动、软停止减少电机和机械结构（钢丝绳、减速器、制动器）的冲击，降低磨损，延长起重机整机寿命。
（二）为什么有人会觉得“用变频器会降低力气”？
所谓“力气下降”，本质是配置或设置不当，而非变频器本身的问题，常见原因有3类：
1、参数设置错误（最常见）： 未启用“矢量控制”或“转矩提升”功能，仅用普通V/F控制且电压-频率曲线设置过平，导致低速时扭矩不足（如起吊重物时转速越低越无力）；误设“最大输出电流”“转矩限制”参数（如为了“节能”人为降低电流上限），导致电机无法输出额定扭矩；未匹配电机参数（如将八极电机的参数按六极电机设置），变频器无法精准控制扭矩输出。
2、变频器选型偏小：变频器的额定功率、额定电流未匹配电机（如90KW电机配80KW变频器），或变频器的过载能力不足（起重机需变频器支持150%-200%过载1-3分钟，普通通用变频器可能仅支持120%过载），导致重载时变频器触发保护限流，表现为“力气不够”。
3、控制模式选错：起重机起升机构需用“矢量控制”或“转矩控制”（能精准控制电机扭矩，不受转速影响），若误用“V/F控制”（电压与频率成正比，低速时磁场弱、扭矩易衰减），且未做转矩补偿，就会出现“低速无力”。
（三）如何确保变频器不降低起重机“力气”？
只要按以下要求配置，变频器不仅不降低起吊能力，还能增强扭矩输出：
1、选型匹配：变频器功率≥电机额定功率（如90KW电机选90KW或110KW变频器），且变频器的“过载能力”≥150%（持续1分钟），适配起重机的冲击载荷；优先选“起重专用变频器”（如西门子MM440/6SE70、ABB ACS800系列的起重专用型），内置起重行业优化算法（如防溜钩、转矩限定、速度闭环控制），比通用变频器更适配。
2、参数设置核心：控制模式：起升机构设为“矢量控制（VC）”或“转矩控制（TC）”，确保低速高扭矩；转矩提升：启用“低速转矩补偿”，在0-5Hz区间适当提升电压（如5Hz时电压提升10%-15%），避免低速扭矩衰减；电机参数：准确输入电机的额定功率、额定电流、额定转速、极数、定子电阻/电感等参数（通过变频器自学习功能获取），确保控制精准；过载保护：将变频器的过载电流设为电机额定电流的150%-180%，过载时间设为1-3分钟，匹配起吊冲击需求。
3、配合机械与制动系统：确保制动器与变频器联动（如变频器输出扭矩达到设定值后，制动器再松开，避免溜钩）；验证减速器、钢丝绳等机械部件的承载能力，避免因机械限制导致“无法发力”。
七、起重机角钢滑触线的选择。
1、据GB 50055-2011之3.1.6，采用角钢作固定式滑触线时，其固定点的间距及角钢规格应符合下列规定：3 大于10t并小于或等于50t的电动桥式起重机，固定点的间距不应大于3m，角钢规格不应小于50mm×5mm。4 大于50t的电动桥式起重机，固定点的间距不应大于3m，角钢规格不应小于63mm×6mm。5 采用角钢作固定式滑触线，角钢最大的规格不宜大于75mm×8mm。150米长车间，从一端接入电源，110KW的滑触线可选70mm×7mm角钢，至少应选60mm×6mm角钢。
2、起重机滑触线的第四根线是PE保护接地线，必须接配电柜里的接地排（PE排），绝对不能接零线（N），更不能悬空不接，也不能只在外面接地。
接零=保护接零，老系统做法，现在行车严禁使用。零线断线→所有行车外壳带电。三相不平衡时，零线带电→设备外壳带电，GB 6067、GB 50054明确，起重机必须采用保护接地（PE），禁止保护接零。
不能在配电柜不接，只在外面接地。滑触线到行车电机、控制柜那一段，没有接地保护。电机漏电→电流回不去→行车外壳长期带电一摸就触电，验收直接不合格。正确做法只有一个：滑触线PE线→配电柜PE排→接地网。
八、变压器进出线规格选择。
额定电流和功率下，100KVA的10KV/0.4KV变压器；高压端（10KV）电流计算为：100/（10*1.732）=5.774A; 低压端（0.4KV）电流计算为：100/（0.4*1.732）=144.342A。
本文来自相关资料整理，引用时请注明来源网站：http://www.guofan701.com。
