免费电线尺寸计算器

选择合适的线规：完整的电气线缆尺寸工具

选择正确的电线粗细对于任何电气项目都至关重要——无论是为花园水泵供电、为小房子布线，还是连接棚屋。过细的电缆会导致电压降、过热和潜在的安全隐患。这个多功能线规计算器支持直流和交流系统，包括单相和三相设置、12V低压照明等。它取代了庞大的线规图表，为你推荐AWG（美国线规）或截面积（mm²）。

如何确定电线尺寸

电线尺寸指的是其截面积。面积越大，电阻越小，允许更多电流通过且电压损失更小——类似于水流过宽管。基本关系来自欧姆定律和普耶定律：

$$V = I R \qquad R = \frac{\rho L}{A}$$

其中： $V$ = 电压降 (V)， $I$ = 峰值电流 (A)， $R$ = 电线电阻 (Ω)， $\rho$ = 导体电阻率 (Ω·m)， $L$ = 单程电缆长度 (m)， $A$ = 截面积 (m²)。

将两者结合得到所需面积：

$$A = \frac{\rho \, I \, L}{V}$$

由于平方米不适用于电线，结果乘以 $1\,000\,000$ 以 mm² 表示。然后计算器将此面积与最接近的AWG尺寸匹配（为安全起见，始终向上舍入到更粗的线规）。

三相交流系统的调整

对于三相电路，由三根电缆承载负载而非一根。没有回线，因此因子2消失，并引入 $\sqrt{3}$ 项来表示线值与相值之间的关系：

$$A = \frac{\sqrt{3} \;\rho \;I \;L}{V}$$

无论你需要直流电线尺寸计算器、单相交流工具还是三相电线尺寸助手，此计算器都会自动适应。

温度对导体电阻率的影响

电阻率随温度变化。铜在20 °C时的电阻率 $\rho_1 = 1.68 \times 10^{-8}\; \Omega·\text{m}$，温度系数 $\alpha = 0.00404$。要找出另一温度 $t_2$ 下的电阻率：

$$\rho_2 = \rho_1 \left[ 1 + \alpha (t_2 - t_1) \right]$$

例如，铜在50 °C时达到约 $2.0 \times 10^{-8}\; \Omega·\text{m}$。计算器允许你输入最高预期工作温度，以便电线尺寸考虑实际条件。

逐步使用指南

1. 选择电气系统 – 直流、单相交流或三相交流。
2. 输入电源电压（例如12 V、120 V、230 V）。
3. 设置允许电压降 – 通常为3 %以达到高效运行；5 %是上限。
4. 选择导体材料 – 铜或铝。
5. 输入峰值电流 – 使用最高预期负载。
6. 指定单程电缆长度（从电源到最远点的距离）。
7. 调整工作温度（如果不同于默认的20 °C）。

该工具输出所需的截面积、对应的AWG线规和线径。它还方便地显示单位圆密耳（cmil）或千圆密耳（kcmil）（1 cmil ≈ $5.067 \times 10^{-4}\,\text{mm}^2$）。

实际示例

假设你有一个120V单相交流系统，允许压降3%（3.6V），铜导体，峰值电流25A，电缆长度100m，最高环境温度50°C。使用铜在50°C时计算的电阻率，所需截面积为：

$$A = \frac{\rho \, I \, L}{V}$$

当 $\rho \approx 2.0 \times 10^{-8}\,\Omega·\text{m}$ 时，$A \approx 13.1\,\text{mm}^2$。计算器会选择下一个标准AWG尺寸——通常是6 AWG——并同时给出kcmil值。这一结果确保电缆保持在电压降限制内，并在预期温度下安全运行。

重要提示： 所有结果仅供参考。在进行任何电气安装前，请务必咨询合格电工并遵守当地规范。