發(fā)電廠3章-常用計(jì)算-文庫(kù)吧
2025-06-04 06:21 本頁(yè)面
【正文】 2； θw導(dǎo)體的溫度， ℃ ； θ0周圍空氣的溫度， ℃ 。 導(dǎo)體通過(guò)正常工作電流時(shí)，其溫度變化范圍不大。因此電阻 R、比熱容 c及散熱系數(shù) α均可視為常數(shù)。 )]([d)(1d 0ww20ww2w??????? ?????? FRIFRIFmct)]([d)(1d 0ww20ww2w0 k??????? ???????? ?? FRIFRIFmctt對(duì)上式進(jìn)行積分，當(dāng)時(shí)間由 0→ t時(shí)，溫度由開(kāi)始溫度 θk上升至相應(yīng)溫度 θ，故有 解得 ? ?? ?0kw2 0w2wln ??? ???? ?? ???? FRI RIFmct整理后得 穩(wěn)定溫升 導(dǎo)體發(fā)熱時(shí)間常數(shù) rr TtkTtw ee????? ??? )1(0??? ?? kk0??? ??FRIww ??2?FmcTwr ??設(shè)初始溫升 : 對(duì)應(yīng)于時(shí)間 t的溫升 : 若 ??tw?? ?? ?? ?0kw20w2wln ??? ???? ?? ???? FRI FRIFmct導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱的特點(diǎn) 3） 導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定發(fā)熱狀態(tài)后 ，由電阻損耗產(chǎn)生的熱量全部以對(duì)流和輻射的形式散失掉 ， 導(dǎo)體的溫升趨于穩(wěn)定 ， 且穩(wěn)定溫升與導(dǎo)體的初始溫度無(wú)關(guān) 。 1） 導(dǎo)體通過(guò)電流 I后 ， 溫度開(kāi)始升高 ， 經(jīng)過(guò) （ 3～ 4） 倍 Tr (時(shí)間常數(shù) )， 導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定發(fā)熱狀態(tài)； 2） 導(dǎo)體升溫過(guò)程的快慢取決于導(dǎo)體的發(fā)熱時(shí)間常數(shù) ， 即與導(dǎo)體的吸熱能力成正比 ， 與導(dǎo)體的散熱能力成反比 ， 而與通過(guò)的電流大小無(wú)關(guān)； 2. 導(dǎo)體的載流量 flww2 FRI ??? ??FRIww ??2?RRFI fl0ww )( ???? ???則 式中 對(duì)于屋外導(dǎo)體，計(jì)及日照時(shí)導(dǎo)體的載流量為 RQI tfl ???提高導(dǎo)體載流量的措施 （ 3）增大 復(fù)合散熱系數(shù)：強(qiáng)迫對(duì)流、表面涂漆 （ 2）增大散熱面積。 相同截面積，矩形導(dǎo)體的表面積大于圓形的 矩形導(dǎo)體豎放的表面積大于平放的 （ 1）減小交流電阻 采用電阻率小的材料 :如銅、鋁 增大導(dǎo)體的截面 減小接觸電阻 : 表面鍍錫銀等 采用集膚效應(yīng)系數(shù)小的導(dǎo)體 :與電流頻率、導(dǎo)體形狀和尺寸有關(guān) P35 P355 附表 2 [例 31] 屋內(nèi)配電裝置中裝有 100mm 8mm的矩形導(dǎo)體。導(dǎo)體正常運(yùn)行溫度為 θw=70℃ ，周圍空氣溫度為 θ0=25℃ ，試計(jì)算該導(dǎo)體的載流量。 解 1 fIR??SR wdc)]20(1[1 0 0 0 20 ??? ??? 81 0 0 )]2070(0 0 4 0 [0 2 0 0 0 ? ???(A) 下面分別求 R 、 Ql 和 Qf 。 )( ??,由圖 31曲線查得集膚系數(shù) 33 100 4 5 7 4 3 5 ?? ?????RKf=，則每米長(zhǎng)導(dǎo)體的交流電阻為 ( / )m? 50 ??? hbR fdc及對(duì)于 （ 1）求交流電阻 R。溫度 20℃ 時(shí)鋁的電阻率為 ρ20=mm2/m。鋁的電阻溫度系數(shù) α=℃ 1。當(dāng)溫度為 70℃ 時(shí)， 1000m長(zhǎng)鋁導(dǎo)體的直流電阻為 （ 2）求對(duì)流散熱量 Q1 1 1 21 0 0 8F 2 A 2 A 2 2 0 . 2 1 61 0 0 0 1 0 0 0? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?(m2/m) 對(duì)流散熱系數(shù)為 α1=(θwθ0)= ( 7025 )= [W/(m2℃ )] 對(duì)流散熱面積為 所以由式 (35)得對(duì)流散熱量 Q1=α1（ θwθ0） Fl= ( 7025 ) = ( W/m ) [例 31] 屋內(nèi)配電裝置中裝有 100mm 8mm的矩形導(dǎo)體。導(dǎo)體正常運(yùn)行溫度為 θw=70℃ ，周圍空氣溫度為 θ0=25℃ ，試計(jì)算該導(dǎo)體的載流量。 (3)求輻射散熱量 Qf (m2/m) 21 10 008210 0010 022221 ????????????????? AAFf 44w0ff44273 273Q 5 .7 F100 100273 70 273 255 .7* * 0 .216100 10069 .65????? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ???????? ? ? ??? ??? ? ? ?? ? ? ????θ θε因?qū)w表面涂漆，取輻射系數(shù) ε=，由式 (39)得輻射散熱量為 (W/m) (4)導(dǎo)體的載流量 (A) [例 31] 屋內(nèi)配電裝置中裝有 100mm 8mm的矩形導(dǎo)體。導(dǎo)體正常運(yùn)行溫度為 θw=70℃ ，周圍空氣溫度為 θ0=25℃ ，試計(jì)算該導(dǎo)體的載流量。 單位長(zhǎng)導(dǎo)體的輻射散熱面積 1 6 5 3100 4 5 7 3fl ?????? ?R I? 目的 ：確定導(dǎo)體的最高溫度 （ 不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱溫度 。 當(dāng)滿足這個(gè)條件 ， 認(rèn)為導(dǎo)體在短路時(shí)具有 熱穩(wěn)定 性 ） 指短路開(kāi)始到短路切除為止很短一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱過(guò)程 。 第二節(jié) 載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算 一、導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱過(guò)程 短路時(shí)均勻?qū)w的發(fā)熱過(guò)程 特點(diǎn)： ?是 絕熱的過(guò)程 。 由于發(fā)熱時(shí)間短 ， 可認(rèn)為電阻損耗產(chǎn)生的熱量來(lái)不及散失 ，全部用于使導(dǎo)體溫度升高 。 QR = Qc ?導(dǎo)體溫度變化很大 ， 電阻和比熱容隨溫度而變化 。 短時(shí)最高發(fā)熱溫度 θh為短路電流切除時(shí)刻 tk 對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體溫度 ??? dmCdtRi kt ?2根據(jù)熱平衡方程 : ??????? dCdtiSmkt ?????????1110022?? ?????? ???hwkdCdtiSmtkt?????????11100022320000//1)(0/10)(mkgmSmlCCCkgJCCCmCkgmCkgJCRAimkt導(dǎo)體材料的密度，導(dǎo)體的截面積，導(dǎo)體的長(zhǎng)度，的溫度系數(shù)，比熱容時(shí)導(dǎo)體的比熱容，的溫度系數(shù)，電阻率時(shí)導(dǎo)體的電阻率，導(dǎo)體的質(zhì)量，時(shí)導(dǎo)體的比熱容，溫度為時(shí)導(dǎo)體的電阻，溫度為短路全電流的瞬時(shí)值，?????????????????????????????????????????????????????)1()1(00?????????????CCSlmSlRmwhwwmhhmtktAAcCdtiSk???????????])1l n ([])1l n ([1200200022????????????????????定義： dtIQkkttk ??02短路電流熱效應(yīng) whk AAQS ??21導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱最高溫度的計(jì)算
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