- 滑接輸電裝置（滑觸線，接觸線、滑導電器）選型指南：
選型基本知識：
環境：地震烈度、設備震動、粉塵、腐蝕、濕度、電磁干擾；
溫度：現場年平均溫度、zui高溫度、zui低溫度；
負載：額定功率、暫載率、效率因素、電壓降、運行速度；
安裝：空間大小、安裝方式及條件；
a)單臺設備（起重機）計算電流：Ij=∑Ij·C1
其中：Ij：計算電流；∑Ij:已知設備總電流；C1：當量系數（查下表）。
工況條件 | 適合場所 | 當量系數C1 |
使用頻率條件惡劣 | 鋼鐵廠的煉鋼、連鑄、熱軋、冷軋、鋼渣、廢鋼等、散料裝卸場所、地鐵、各類高速客運系統 | 0.75-0.80 |
普通使用頻率 | 機械廠、造船廠、鋼結構廠、發電廠的煤庫、各類倉庫 | 0.65-0.75 |
不經常使用 | 造船廠、發電廠的主發電車間、各類倉庫 | 0.45-0.65 |
b)多臺用電設備（起重機）計算電流：Ij=C2·∑Ii
其中：Ij：計算電流；∑Ii：已知多臺設備總電流；C2：當量系數（查下表）。
工況條件 | 當量系數C2 |
礦料抓斗、廢鋼磁盤、裝卸船機裝卸橋、碼頭裝卸橋、煤場裝卸橋、煤場抓斗龍門吊 | 0.80-0.85 |
煉鋼、軋鋼車間用 | 0.70-0.80 |
機械廠、鋼構用 | 0.60-0.70 |
倉庫用 | 0.50 |
當使用2臺以上設備時，同時（當量）系數為累積。
例如：3臺分散物資用起重機CN=C2·C2=0.85×0.85=0.7225
選型特別提示：在使用環境中冶金粉礦庫抓斗吊、煉鋼上料磁盤吊、煤庫、碼頭裝卸橋等作業頻率高的場所嚴禁使用導管式、鋁導體安全滑觸線，即使采用銅質安全滑觸線也要考慮作業頻率的影響，推薦使用耐高溫剛體滑觸線。
C)當已知總功率時，總計算電流：
∑Ij=1000∑Pe/3( )·Ue·cosφ·η
其中：∑Ij計算電流；cosφ：功率因素；∑Pe：已知設備總功率；
Ue：額定電壓；η：效率。
滑觸線負載電流計算方法，過去采用二項式公式計算?，F介紹國外多數資料中采用的計算方式如下：即根據起重機上安裝的有可能同時運轉的電動機和額定電流乘以暫載系數和多太起重機的同時系數。
負載電流（I）=所有工作電動機額定電流（IH）×暫載系數（FED）×同時系數（F）
FED暫載系數按下表確定：
暫載率（ED） | 100% | 80% | 60% | 50% | 40% |
暫載系數（FED） | 1.00 | 0.90 | 0.78 | 0.71 | 0.63 |
多臺起重機同時工作系數：F取0.4~0.7.前表已列出不同負荷狀態的額定電流，選型時請勿重復計算負載率。
a)已知用電設備（起重機）各電器額定電流：Ij
必須保證：Im滑觸線計算載流量＞總負載額定計算電流∑Ie
同類多臺設備（起重機）同時運行時必須乘上臺數：N·Ie；選型規則查下表
☆負載電流計算選擇規則表
設備（起重機）數量 | 所有用電設備中 |
1 | zui大Ie | 第二大Ie | 第三大Ie | 第四大Ie |
2 | ★★ | ☆☆ | | |
3 | ★★ | ★☆ | |
4 | ★★ | ★☆ | |
5 | ★★ | ★★ | ☆☆ |
6 | ★★ | ★★ | ☆★ | ☆☆ |
b)若工作環境溫度超過40℃，則滑觸線計算載流量：Im=I40·Cm
其中：Im：滑觸線計算載流量；I40：40℃滑觸線載流量；Cm：環境溫度熱變系數
環境溫度熱變系數（Cm）
環境溫度℃ | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 |
系數Cm | 普通外殼 | 鋼導體 | | 0.97 | 0.94 | 0.91 | |
鋁導體 | 0.88 | 0.83 | 0.74 |
銅導體 | 0.94 | 0.88 | 0.84 |
耐熱外殼 | 鋼導體 | | 1.0 | 0.97 | 0.94 | 0.91 | 0.88 |
鋁導體 | 0.92 | 0.81 | 0.76 | 0.68 |
銅導體 | 0.93 | 0.87 | 0.82 | 0.78 |
剛體滑觸線 | 1.0 |
根據《鋼鐵企業電力設計手冊》第30章干線及滑觸線選擇中表30-47如下
表30-47 滑觸線電壓損失限值
電源種類 | 從電源始端到滑觸線末端的電壓損失 |
直流滑觸線 | 17% |
交流滑觸線 | 12& |
方法一：
三相交流電：△U=3( )×I×L×Z 或 △U=3( )×I×（R cosφ+X cosφ）
單相交流電：△U=2×I×L×Z
直 流 電：△U=2×I×L×R
方法二：
△U=△UH-△UE(矢量計算)
△U=△UH-△UE=（PR+QX）/UH
其中：△U:電壓降(V) P:有功功率 X：電抗
UE：末端電壓 Q:無功功率 Q=P·tgφ
UH：首端電壓 R:電阻 φ：功率角
- 滑觸線不同供電位置時滑觸線長度與供電點與取電點之間的距離關系；
- 導體溫度為θ時，電壓降變化的計算：
如果導體溫度超過40℃，電壓降應按式：△UW=△U40/Cm’計算。
其中：△UW：實際熱變電壓降（V）；
△U40：40℃熱變電壓降（V）；
Cm’：熱變系數（見下表）
導體熱變系數表（Cm’）
導體溫度℃ | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 110 |
熱變系數Cm | 鋼 | 200A | 0.886 | 0.872 | 0.858 | 0.845 | 0.832 | 0.820 | 0.807 | 0.784 |
320A | 0.894 | 0.880 | 0.867 | 0.855 | 0.842 | 0.830 | 0.818 | 0.795 |
鋁 | 500A | 0.960 | 0.955 | 0.948 | 0.943 | 0.937 | 0.932 | 0.926 | 0.915 |
800A | 0.972 | 0.968 | 0.964 | 0.960 | 0.956 | 0.952 | 0.948 | 0.940 |
銅 | 500A | 0.952 | 0.945 | 0.938 | 0.932 | 0.925 | 0.919 | 0.912 | 0.899 |
800A | 0.980 | 0.977 | 0.974 | 0.971 | 0.968 | 0.965 | 0.961 | 0.955 |
1250A | 0.992 | 0.991 | 0.990 | 0.989 | 0.987 | 0.986 | 0.985 | 0.982 |
銅： RDC=ρ·{1+0.0043（θ-20）}·L/S
鋁： RDC=ρ·{1+0.00423（θ-20）}·L/S
碳 鋼：RDC=ρ·{1+0.006（θ-20）}·L/S
不銹鋼：RDC=ρ·{1+0.0096（θ-20）}·L/S
20℃時相關材料電阻率ρ（Ω·mm2/m）（銅：0.018、鋁：0.028、碳鋼：0.102、不銹鋼：0.12）
KJ：集膚效應系數 KL：鄰近效應系數（一般取1.03）
電抗：X=0.144D1D2D3(3 )+0.0157μ0 （Ω/km）
相間距：D1、D2、D3 （mm）
μ0:導體相對導磁率（有色金屬取1）
r:導體計算半徑：R2AC+X2( )
標準電流值（GB/T762-2002）
1×100 | 1.00 | 1.25 | 1.60 | 2.00 | 2.50 | 3.15 | 4.00 | 5.00 | 6.30 | 8.00 |
1×101 | 10 | 12.5 | 16 | 20 | 25 | 31.5 | 40 | 50 | 63 | 80 |
1×102 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 |
1×103 | 1000 | 1250 | 1600 | 2000 | 2500 | 3150 | 4000 | 5000 | 6300 | 8000 |
1×104 | 10000 | 12500 | 16000 | 20000 | 25000 | 31500 | 40000 | 50000 | 63000 | 80000 |
②%IACS或PIACS----導電率
- 電阻率的倒數稱為電導率：電阻率越小，電導率越大，材料的導電性能越好；
- MS/m與%IACS單位換算： 1%IACS=0.58MS/m
1MS/m=1.7241%IACS
- 導率（K），則電阻率=1/K
- 電阻系數（Ωmm2/m）：電阻系數=電導率的倒數。
多晶銅——是指內部結晶顆粒大，原子團與原子之間的間隙不均勻，原子團各向異性，電阻率大。多晶銅經過多次拉拔使其內部晶粒破碎趨向單晶銅，增加表面耐磨性、表面強度大、表面致密度高。
單晶銅——只指內部結晶體顆粒小，原子之間的間隙與多晶銅相比比較均勻，電阻率小。
節約銅導體的方案及理論依據：
金屬活性大，銅導體的金屬活性小；
當銅鋁復合后，并在潮濕的環境下形成以銅為陰極、鋁為陽極原電池回路，鋁易發生原電解腐蝕（即犧牲陽性反應），故銅鋁復合后應避免鋁直接裸露在潮濕的空氣環境中。
輕軌型大包覆式重型滑觸線為增加銅材表面積一般采用雙層疊加式滑觸線。
銅導體對比銅鋁復合截面當量表
銅（mm2） | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
銅+鋁（mm2） | 400+200 | 450+250 | 500+300 | 550+350 | 600+400 | 650+450 | 700+500 |
集膚效應系數KJ表如下：
集膚效應系數KJ
母線截面積mm2 | KJ(銅) | KJ(鋁) |
≤100 | 1.000 | 1.000 |
100~150 | 1.011 | 1.005 |
150~250 | 1.028 | 1.008 |
250~400 | 1.055 | 1.020 |
400~640 | 1.140 | 1.070 |
640~800 | 1.160 | 1.080 |
800~1000 | 1.180 | 1.112 |
1000~1250 | 1.200 | 1.130 |
＞1250 | 1.220 | 1.150 |
在資源日益緊張，原材料價格逐漸走高的今天，率利用每噸有色金屬顯得尤為重要；本公司經數年研究、并參照國標（國內）標準卡法“銅鋁復合（俗稱空心）滑觸線”，用于滿足大截面積導體的需求，既滿足生產需要又節約資源。
國外同行通常生產實心導電體≤600mm2。理論依據如下：I內=I表/r·KJ (GB/T18213-2000idt IEC 60344:1980)
各種截面積對照數值如下（銅導體以圓形或近似正方形為載體）：
序號 | 銅導體截面積 mm2 | 集膚效應系數Kj (交流電頻率50Hz) | 半徑 r≈ | 導體表面電流密度 I表（A/mm2） | 導體中心電流密度 I內（A/mm2） |
1 | 100 | 1.00 | 5.64 | 3 | 0.532 |
2 | 200 | 1.03 | 7.98 | 3 | 0.365 |
3 | 300 | 1.06 | 9.77 | 3 | 0.290 |
4 | 400 | 1.10 | 11.29 | 3 | 0.241 |
5 | 500 | 1.13 | 12.62 | 3 | 0.211 |
6 | 600 | 1.14 | 13.82 | 3 | 0.191 |
7 | 700 | 1.16 | 14.93 | 3 | 0.173 |
8 | 800 | 1.17 | 15.96 | 3 | 0.160 |
9 | 900 | 1.18 | 16.93 | 3 | 0.151 |
10 | 1000 | 1.19 | 17.85 | 3 | 0.141 |
11 | 1100 | 1.20 | 18.72 | 3 | 0.133 |
12 | 1200 | 1.22 | 19.55 | 3 | 0.125 |
銅材、鋁材在各種持續負載狀態下額定電流參照表（以截面積4×50mm2為例）
負載率 材質 | 10% | 20% | 40% | 60% | 80% | 100% | 20℃電阻 |
銅材 | 900/4.5 | 800/4.0 | 600/3.0 | 480/2.4 | 400/2.0 | 350/1.7 | 0.9×10-4 |
鋁材 | 554/2.77 | 492/2.46 | 372/1.86 | 298/1.49 | 248/1.24 | 210/1.05 | 1.4×10-4 |
鋼材 | 388/1.94 | 344/1.72 | 258/1.29 | 206/1.03 | 172/0.86 | 146/0.73 | 5.1×10-4 |
不銹鋼 | 280/1.40 | 248/1.24 | 186/0.93 | 148/0.74 | 124/0.62 | 106/0.53 | 6.0×10-4 |
