【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 燈等 . 2. 短時(shí)工作制設(shè)備 工作時(shí)間較短，而停歇時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在工廠負(fù)荷中所占比例很小，在計(jì)算其設(shè)備容量時(shí)，也是直接查取其銘牌上的額定容量（額定功率）。如機(jī)床上的輔助電機(jī) :進(jìn)給電機(jī) ,升降電機(jī)等 3. 反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備 工作呈周期性，時(shí)而工作時(shí)而停歇，如此反復(fù)，且工作時(shí)間與停歇時(shí)間有一定比例， ,工作周期一般不超過(guò) （或稱暫載率）來(lái)表示工作周期內(nèi)的工作時(shí)間與整個(gè)工作周期的百分比值 .如電焊機(jī) ,電梯 ,起重機(jī)等 . 負(fù)荷的工作制 ? 連續(xù)運(yùn)行工作制（長(zhǎng)期工作制 ） —— 即電氣設(shè)備投入工作的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，負(fù)荷穩(wěn)定，在工作時(shí)間內(nèi)，電氣設(shè)備載流導(dǎo)體可以達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度。 負(fù)荷的工作制 ? 斷續(xù)運(yùn)行工作制（反復(fù)短時(shí)工作制） —— 即電氣設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)工作，其工作和停歇相互交替。在工作時(shí)間 tw內(nèi)，電氣設(shè)備來(lái)不及達(dá)到該設(shè)備在相同環(huán)境條件下持續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定溫升 θS就停止運(yùn)行并開(kāi)始冷卻，并且其工作區(qū)間內(nèi)發(fā)熱產(chǎn)生的溫升 (θ’θ0)不足以在停歇時(shí)間 to內(nèi)冷卻到周圍的介質(zhì)溫度； 設(shè)備容量的確定 1. 長(zhǎng)期連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量就是設(shè)備的銘牌額定功率，即 2. 反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備的設(shè)備容量是將某負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定功率換算到統(tǒng)一負(fù)荷持續(xù)率下的功率。負(fù)荷持續(xù)率可用一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間占整個(gè)周期的百分比來(lái)表示： 起重機(jī)（吊車電動(dòng)機(jī)） 起重電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有 15%、 25%、 40%、 60%四種 要求統(tǒng)一換算到 ε＝ 25%時(shí)的額定功率，即 式中 PN —— （換算前）設(shè)備銘牌額定功率； Pe—— 換算后設(shè)備容量； eN—— 設(shè)備銘牌暫載率； e25—— 值為 25%的暫載率。 電焊機(jī)設(shè)備 電焊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有 50%、 65%、 75%、 100%四種。要求統(tǒng)一換算到 e＝ 100%，換算公式為： 式中 SN—— 設(shè)備銘牌額定容量； cosjN—— 設(shè)備銘牌功率因數(shù)。 電爐變壓器組 設(shè)備容量是指在額定功率下的有功功率，即 式中 SN—— 電爐變壓器的額定容量； cosjN—— 電爐變壓器的 功率 因數(shù)。 照明設(shè)備 ①不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量指燈頭的額定功率，即： Pe= PN ② 用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。 熒光燈： Pe= 高壓水銀燈、金屬鹵化物燈： Pe= PN （ 3）吊車的設(shè)備容量 吊車屬于反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到， 所以 1臺(tái)吊車的容量為： (4) 車間的設(shè)備總?cè)萘繛椋? kW11253 ??? NNNe PPP ee ????eP%25?e負(fù)荷計(jì)算的目的 對(duì)一個(gè)具體用戶來(lái)說(shuō)，通常在建設(shè)前就對(duì)其建筑物結(jié)構(gòu)形式、布置、功能以及將要使用的機(jī)電設(shè)備做了較詳盡的初步設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)依賴于系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)中線路型號(hào)規(guī)格的確定，這些設(shè)備必須滿足在正常負(fù)荷電流作用下長(zhǎng)時(shí)間安全運(yùn)行的要求。即除了通過(guò)負(fù)荷預(yù)測(cè)了解用戶對(duì)電源容量要求外，還必須知道供配電系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，流過(guò)每個(gè)系統(tǒng)元件的功率（電流），這項(xiàng)工作就稱為 負(fù)荷計(jì)算 。 負(fù)荷計(jì)算是選擇校驗(yàn)變壓器容量及開(kāi)關(guān)設(shè)備、連接該負(fù)荷的電力線路的負(fù)荷值。是選擇儀器儀表、整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。 工廠計(jì)算負(fù)荷的確定 只要設(shè)備滿足最大計(jì)算負(fù)荷的發(fā)熱效應(yīng)，便可在其余時(shí)段正常運(yùn)行，因此設(shè)備選型中，負(fù)荷計(jì)算的目的不是求變動(dòng)負(fù)荷在每個(gè)時(shí)間段的計(jì)算負(fù)荷，而是只需求的該負(fù)荷的最大計(jì)算負(fù)荷即可。 在供配電系統(tǒng)中，以 30分鐘內(nèi)的最大計(jì)算負(fù)荷 Pmax作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。 計(jì)算負(fù)荷 (Pc, Qc, Sc, Ic) :導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí) ,導(dǎo)體最高溫升與同時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷時(shí)導(dǎo)體中產(chǎn)生的最高溫升相等（熱效應(yīng)等效）。該等效負(fù)荷稱為計(jì)算負(fù)荷，是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷。 導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升時(shí)間 3～ 4τ, τ 為發(fā)熱時(shí)間參數(shù) ,對(duì)中小截面的導(dǎo)體其值 10min,所以導(dǎo)體大約經(jīng) 30min達(dá)到穩(wěn)定溫升 .因此取 30min的平均最大負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷 .常用 P Q SI30分別表示負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。 1) 同一設(shè)備 (線路 ),長(zhǎng)期通大電流 ,則溫升高 . 2) 當(dāng)電流一定時(shí) ,小截面設(shè)備實(shí)際溫升會(huì)高于額定 溫升 ,大截面設(shè)備溫升低于額定溫升 . 3) 對(duì)于大截面導(dǎo)體 ,由于 τ一般 10min,導(dǎo)致按照 統(tǒng)計(jì)計(jì)算法得到的計(jì)算負(fù)荷大于實(shí)際的負(fù)荷 ,但 是仍然符合導(dǎo)體設(shè)計(jì)原則 . 4) 計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使變壓器容量、電器設(shè) 備和導(dǎo)線截面選擇過(guò)大，造成投資浪費(fèi)； 5) 計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，則會(huì)引起所選變壓器容量 不足或電氣設(shè)備、電力線路運(yùn)行時(shí)電能損耗增 加，并產(chǎn)生過(guò)熱、絕緣加速老化等現(xiàn)象，甚至 發(fā)生事故 . 補(bǔ)充 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算 基本內(nèi)容： 導(dǎo)體的最高允許發(fā)熱溫度 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱的特點(diǎn) 導(dǎo)體載流量的計(jì)算及提高載流量的措施 減少大電流導(dǎo)體附近鋼構(gòu)發(fā)熱的措施 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算 熱能 電阻損耗 介質(zhì)損耗 磁滯和渦流損耗 長(zhǎng)期發(fā)熱 短時(shí)發(fā)熱 ? 電氣設(shè)備有電流通過(guò)時(shí)將產(chǎn)生損耗 。 ?長(zhǎng)期發(fā)熱 ， 是由正常運(yùn)行時(shí)工作電流產(chǎn)生的； ?短時(shí)發(fā)熱 ， 是由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生的 。 導(dǎo)體載流量和運(yùn)行溫度計(jì)算 機(jī)械強(qiáng)度下降 接觸電阻增加 絕緣性能下降 發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的危害 發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響： （ 1）使絕緣材料的絕緣性能降低。有機(jī)絕緣材料長(zhǎng)期受到高溫作用，將逐漸老化，以致失去彈性和降低絕緣性能。 （ 2）使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降。當(dāng)使用溫度超過(guò)規(guī)定允許值后，由于退火，金屬材料機(jī)械強(qiáng)度將顯著下降。 （ 3）使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加。 最高允許溫度 ? 為了保證導(dǎo)體可靠地工作 ， 須使其發(fā)熱溫度不得超過(guò)一定限值 ，這個(gè)限值叫作最高允許溫度 。 ? 規(guī)定： ? 正常最高允許工作溫度： 主要決定于系統(tǒng)接觸電阻的大小 70℃ （ 一般裸導(dǎo)體 ） 80℃ （ 計(jì)及日照時(shí)的鋼芯鋁絞線 、 管形導(dǎo)體 ） 85℃ （ 接觸面有鍍錫的可靠覆蓋層 ） 95℃ （ 當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí) ） ? 短時(shí)最高允許溫度： 主要決定于導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度的大小 、 介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的 大小 200℃ （ 硬鋁及鋁錳合金 ） 300℃ （ 硬銅 ） 最高允許溫度 ? 鋼構(gòu)發(fā)熱的最高允許溫度： 70℃ （人可觸及的鋼構(gòu)） 100℃ （人不可觸及的鋼構(gòu)） 80℃ （混凝土中的鋼筋） ? 封閉母線最高允許溫度： 導(dǎo)體： 90 ℃ 外殼： 70 ℃ 導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱 導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱 指導(dǎo)體通過(guò)工作電流時(shí)的發(fā)熱過(guò)程 flctR Q ????? ?fWflWllctttfWtacacWRFQFQm c dQDAEQKsRRIQ?????????????? ???????? ??????????40402100273100273)()20(1?????????電阻損耗熱量 吸收太陽(yáng)日照的熱量 (室內(nèi)導(dǎo)體不計(jì) ) 導(dǎo)體升溫吸收的熱量 對(duì)流散熱量 輻射散熱量 F wwfl )( 0??? ???i I流過(guò)導(dǎo)體的電流（ A） R導(dǎo)體的電阻（ Ω） m導(dǎo)體的質(zhì)量（ kg） c導(dǎo)體的比熱容 [J/(kg. ℃)] α W導(dǎo)體總的換熱系數(shù) [W/(m2.℃)] F導(dǎo)體的換熱面積（ m2 /m) θ 0 周圍空氣的溫度（ ℃ ） θ W 導(dǎo)體的溫度（ ℃ ） Kf集膚系數(shù) rr TtkTtw ee????? ??? )1(FRIww ??2? FmcTwr ??穩(wěn)定溫升 導(dǎo)體發(fā)熱時(shí)間常數(shù) dtFm c dR d tI ww )( 02 ???? ???? ?? ? ??????tww kFRIdFRIFmcdt00202 )()(1有?????????下式成立設(shè)： 初始溫升 對(duì)應(yīng)于時(shí)間 t的溫升 0??? ?? kk 0??? ??若 ??tw?? ?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)。 導(dǎo)體溫升變化曲線 ?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)； 提高導(dǎo)體載流量的措施 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：接觸表面鍍錫、鍍銀等 2)增大復(fù)合散熱系數(shù) 改變導(dǎo)體的布置方式 ,涂漆 3)增大散熱面積 RRFI flw ???? )( 0???FRIww ??2?集膚效應(yīng)系數(shù) 與電流的頻率、導(dǎo)體的形狀和尺寸有關(guān) 矩形導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù) 圓柱及圓管導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù) 常用硬導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量和集膚效應(yīng)系數(shù) 見(jiàn) P 354頁(yè) 附表 1 附表 2 LGJ185/30的規(guī)格及長(zhǎng)期允許載流量 標(biāo)稱截面積mm2鋁 /鋼 計(jì)算截面積 mm2 計(jì)算重量kg/km 長(zhǎng)期允許載流量 A 鋁線 鋼芯 +70 ℃ +80 ℃ 185/30 543 551 220kV及以上送電線路的電阻電抗值 (單導(dǎo)體 )Ω/km 110kV及以上送電線路的電容值及充電功率 (單導(dǎo)體 ) 不同海拔高度和環(huán)境溫度時(shí)的修正系