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导体载流量计算公式.ppt

文档介绍

文档介绍:导体载流量计算公式
第1页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
§ 正常运行时导体载流量计算
第2页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
一、概述
载流导体的电阻损耗
绝导体载流量计算公式
第1页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
§ 正常运行时导体载流量计算
第2页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
一、概述
载流导体的电阻损耗
绝缘材料内部的介质损耗
金属构件中的磁滞和涡流损耗
1. 电气设备通过电流时产生的损耗
热量
电气设备的温度升高
第3页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
一、概述
绝缘性能降低:
温度升高 => 有机绝缘材料老化加快
机械强度下降:
温度升高 => 材料退火软化
接触电阻增加:
温度升高 => 接触部分的弹性元件因退火而压力降低,同时接触表面氧化,接触电阻增加,引起温度继续升高,产生恶性循环
2. 发热对电气设备的影响
第4页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
一、概述
长期发热:
导体在正常工作状态下由工作电流产生的发热。
短时发热:
导体在短路工作状态下由短路电流产生的发热。
3. 两种工作状态时的发热
1o)短路电流大,发热量多
2o)时间短,热量不易散出
短时发热的特点:
在短路时,导体还受到很大的电动力作用,如果超过允许值,将使导体变形或损坏。
导体的温度迅速升高
第5页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
一、概述
正常时:
+70℃;
计及日照+80℃;
表面镀锡+85℃。
短路时:
硬铝及铝锰合金+200℃;
硬铜+300℃。
4. 最高允许温度
第6页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
导体的发热:
导体电阻损耗的热量
导体吸收太阳辐射的热量
导体的散热:
导体对流散热
导体辐射散热
导体导热散热
第7页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
稳态时:
QR+Qt=Ql+Qf
QR -单位长度导体电阻损耗的热量
Qt -单位长度导体吸收的热量
Ql -单位长度导体的对流散热量
Qf -单位长度导体的辐射散热量
第8页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
1. 导体电阻损耗的热量QR
(W/m)
(Ω/m)
ρ -导体温度为20 ºC的直流电阻率Ωmm2/m
αt -导体温度系数 ºC-1
θ -导体温度 ºC
S -导体的截面积mm2
Kf -导体的集肤效应,导体的集肤效应系数Kf与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。
第9页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
2. 导体吸收太阳辐射的热量Qt
(W/m)
太阳辐射功率密度
导体的吸收率
导体的直径
第10页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
3. 导体对流散热量Ql
由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程,称为对流。
Fl —单位长度导体散热面积,与导体尺寸、布置方式等因素有关。导体片(条)间距离越近,对流条件就越差,故有效面积应相应减小。
b
h
b
h
b
b
b
h
b
b
b
b
D
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二、导体的发热和散热
由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程,称为对流。
3. 导体对流散热量Ql
αl -对流散热系数 W/(m2ºC)
θW — 导体温度;
θ0 — 周围空气温度。
Fl -导体的散热面积
第12页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程,称为对流。
(1) 自然对流散热:
3. 导体对流散热量Ql
al — 对流散热系数。根据对流条件的不同,有不同的计算公式。
(2) 强迫对流散热:
强迫对流风向修正系数:
强迫对流散热量:
第13页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
4. 导体辐射散热量Qf
热量从高温物体以热射线方式传给低温物体的传播过程,称为辐射。
ε -导体材料的辐射系数
Ff —单位长度导体的辐射散热面积,依导体形状和布置情况而定。
第14页,共19页,2022年,5月20日,2点21分,星期三
二、导体的发热和散热
5. 导体导

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