《第六章载流导体的发热和电动力一、发热和电动力对电气设备的bqpo.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章载流导体的发热和电动力一、发热和电动力对电气设备的bqpo.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第六章载载流导体体的发热热和电动动力一、发热热和电动动力对电电气设备备的影响响电气设备备在运行行中有两两种工作作状态，即即正常工工作状态态和短路时时工作状状态。电气设备备在工作作中将产产生各种种损耗，如如：“铜损损”，即电电流在导导体电阻阻中的损损耗；“铁损损”，即在在导体周周围的金金属构件件中产生生的磁滞滞和涡流流损耗；“介损损”，即绝绝缘材料料在电场场作用下下产生的的损耗。这这些损耗耗都转换换为热能能，使电电气设备备的温度度升高，进进而受到到各种影影响：机机械强度度下降；接触电电阻增加加；绝缘性性能下降降。当电气设设备通过过短路电电流时，短短路电流流所产生生的巨大大电动力力对电气气设备具具
2、有很大大的危害害性。如如载流部部分可能能因为电电动力而而振动，或或者因电电动力所所产生的的应力大大于其材材料允许许应力而而变形，甚甚至使绝绝缘部件件（如绝绝缘子）或或载流部部件损坏坏；电气气设备的的电磁绕绕组，受受到巨大大的电动动力作用用，可能能使绕组组变形或或损坏；巨大的的电动力力可能使使开关电电器的触触头瞬间间解除接接触压力力，甚至至发生斥斥开现象象，导致致设备故故障。二、导体体的发热热和散热热1. 发发热导体的发发热主要要来自导导体电阻阻损耗的的热量和和太阳日日照的热热量。2. 散散热散热的过过程实质质是热量量的传递递过程，其其形式一一般由三三种:导导热；对流和辐射。三、提高高导体载载流
3、量的的措施在工程实实践中，为为了保证证配电装装置的安安全和提提高经济济效益，应应采取措措施提高高导体的的载流量量。常用用的措施施有：（1）减减小导体体的电阻阻。因为为导体的的载流量量与导体体的电阻阻成反比比，故减减小导体体的电阻阻可以有有效的提提高导体体载流量量。减小小导体电电阻的方方法：采用电电阻率较小的的材料作作导体，如如铜、铝铝、铝合合金等；减小导导体的接接触电阻阻（Rj）；增大导导体的截截面积(S),但随着着截面积积的增加加，往往往集肤系系数(KKf)也跟跟着增加加，所以以单条导导体的截截面积不不宜做得得过大，如如矩形截截面铝导导体，单单条导体体的最大大截面积积不超过过12550mmm
4、2。（2）增增大有效效散热面面积。导导体的载载流量与与有效散散热表面面积(FF)成正正比，所所以导体体宜采用用周边最最大的截截面形式式，如矩矩形截面面、槽形形截面等等，并采采用有利利于增大大散热面面积的方方式布置置，如矩矩形导体体竖放。（3）提提高换热热系数。提提高换热热系数的的方法主主要有：加强冷冷却。如如改善通通风条件件或采取取强制通通风，采采用专用用的冷却却介质，如如SF66气体、冷冷却水等等；室内裸裸导体表表面涂漆漆。利用用漆的辐辐射系数数大的特特点，提提高换热热系数，以以加强散散热，提提高导体体载流量量。表面面涂漆还还便于识识别相序序。四、导体体短时发发热过程程由于短路路时的发发热过
5、程程很短，发发出的热热量向外外界散热热很少，几几乎全部部用来升升高导体体自身的的温度，即即认为是是一个绝绝热过程程。同时时，由于于导体温温度的变变化范围围很大，电电阻和比比热容也也随温度度而变，故故不能作作为常数数对待。图6-33所示为为导体在在短路前前后温度度的变化化曲线。在在时间 t1以前，导导体处于于正常工工作状态态，其温温度稳定定在工作作温度g。在时时间t11时发生生短路，导导体温度度急剧升升高，z是短路路后导体体的最高高温度。时时间t2时短路路被切除除，导体体温度逐逐渐下降降，最后后接近于于周围介介质温度度（0）。五、两平平行导体体间电动动力的计计算当两个平平行导体体通过电电流时，由
6、由于磁场场相互作作用而产产生电动动力，电电动力的的方向与与所通过过的电流流的方向向有关。如如图6-7所示示，当电电流的方方向相反反时，导导体间产产生斥力力；而当当电流方方向相同同时，则则产生吸吸力。根据比奥奥沙瓦瓦定律，导导体间的的电动力力为（N） （66-366）式中 ii1、i2分别通通过两平平行导体体的电流流（A）；l该段导导体的长长度（mm）；a两根导导体轴线线间的距距离（mm）；Kx形状系系数。形状系数数表示实实际形状状导体所所受的电电动力与与细长导导体（把把电流看看作是集集中在轴轴线上）电电动力之之比。实实际上，由由于相间间距离相相对于导导体的尺尺寸要大大得多，所所以相间间母线的的
7、Kx值取11，但当当一相采采用多条条母线并并联时，条条间距离离很小，条条与条之之间的电电动力计计算时要要计及KKx的影响响，其取取值可查查阅有关关技术手手册。六、三相相短路时时的电动动力计算算发生三相相短路时时，每相相导体所所承受的的电动力力等于该该相导体体与其它它两相之之间电动动力的矢矢量和。三三相导体体布置在在同一平平面时，由由于各相相导体所所通过的的电流不不同，故故边缘相相与中间间相所承承受的电电动力也也不同。图6-88为对称称三相短短路时的的电动力力示意图图。作用用在中间间相（BB相）的的电动力力为 （66-377）作用在外外边相（AA相或BB相）的的电动力力为 （66-388）将三相
8、对对称的短短路电流流代入式式（6-37）和和（6-38），并并进行整整理化简简，然后后做出各各自的波波形图，如如图6-9所示示。从图图中可见见：最大大冲击力力发生在在短路后后0.11s，而而且以中中间相受力最最大。用用三相冲冲击短路路电流iich(kkA)表表示的中中间相的的最大电电动力为为 （NN） （66-399）根据电力力系统短短路故障障分析的的知识：，故两两相短路路时的冲冲击电流流为。发生两两相短路路时，最最大电动动力为 （66-400）可见，两两相短路路时的最最大电动动力小于于同一地地点三相相短路时时的最大大电动力力，所以以，要用用三相短短路时的的最大电电动力校校验电气气设备的的动稳
9、定定。七、考虑虑母线共共振影响响时对电电动力的的修正如果把导导体看成成是多垮垮的连续续梁，则则母线的的一阶固固有振动动频率为为（6-441）式中：NNf频率系系数；L跨距距（m）；E导体体材料的的弹性模模量（PPa）；I导体体断面二二次矩（mm4）；m导体体单位长长度的质质量（kkg/mm）。Nf根据据导体连连续跨数数和支撑撑方式决决定，其其值如表表6-44所示。 表6-4 导体不不同固定定方式时时的频率率系数NNf值跨数及支支承方式式Nf单跨、两两端简支支1.577单跨、一一端固定定、一端端简支两两等跨、简简支2.455单跨、两两端固定定多等跨跨、简支支3.566单跨、一一端固定定、一端端活
10、动0.566当一阶固固有振动动频率ff1在3001660Hzz范围内内时，因因其接近近电动力力的频率率（或倍倍频）而而产生共共振，导导致母线线材料的的应力增增加，此此时用动动态应力力系数进行修修正，故故考虑共共振影响响后的电电动力的的公式为为 （NN） （66-422）在工程计计算中，可可查电力力工程手手册获得得动态应应力系数数，如图图6-110所示示。由图图6-110可见见，固有有频率在在中间范范围内变变化时，1，动态应力较大；当固有频率较低时，1；固有频率较高时，1。对屋外配配电装置置中的铝铝管导体体，取=0.58。为了避免免导体发发生危险险的共振振，对于于重要的的导体，应应使其固固有频率率在下述述范围以以外：单条导体体及一组组中的各各条导体体 351355Hz多条导体体及有引引下线的的单条导导体 3351155HHz槽形和管管形导体体 301600Hz如果固有有频率在在上述范范围以外外，可取取=1。若若在上述述范围内内，则电电动力用用公式（66-422）计算算。