【文章內(nèi)容簡介】 鋁 銅 θ [℃] A ( 1016)[J/Ωm 4] 作者： 版權(quán)所有 一、導體短路時發(fā)熱過程 根據(jù)該 θ ＝ f(A)曲線計算 θ h 的步驟如下： ① 求出導體正常工作時的溫度 θ w 。 θ w 與 θ 0 和 I有關(guān)。 ② 由 θ w 和導體的材料查曲線得到 Aw 由式 319 wwFR ?? I 2 ?得 20()W W WR F? ? ???20al W alI R F? ? ?200 2()Ww alalII? ? ? ?? ? ?作者： 版權(quán)所有 一、導體短路時發(fā)熱過程 根據(jù)該 θ ＝ f(A)曲線計算 θ h 的步驟如下： wh AA QS1 k2 ???③ 計算短路電流熱效應 Qk ④ 計算 Ah ⑤ 最后由 Ah 查曲線得到 θ h 檢查 θ h 是否超過導體短時最高允許溫度。 作者： 版權(quán)所有 二、短路電流熱效應 Qk的計算 辛普森法 將短路電流 np0 2 c os t i???atTkt pti I e?代入 2 0 iktk k tQ dt???中，得 2np0 0 ( 2 c os t i )???? k attTk ptI e dt?式中 : Ipt － 對應時間 t的短路電流周期分量有效值 inp0 － 短路電流非周期分量初始值 Ta － 非周期分量衰減時間常數(shù) a2t T220 p np 0 0 e Q Q? ? ? ? ???kkttpt npI dt i dt0 2 npiI??作者： 版權(quán)所有 二、短路電流熱效應 Qk的計算 即短路電流熱效應包括 周期分量熱效應 和 非周期分量熱 效應 兩部分。 nppk Q Q ??(1)周期分量熱效應 Qp的計算 ? ?? kt 0 2ptp dtI Q對任意曲線的定積分，可采用辛普森法近似計算。 ? ? )...(y4)...(y2)(y3n ab )( 1312420 ?? ????????? nnnbayyyyydxxf作者： 版權(quán)所有 二、短路電流熱效應 Qk的計算 )I I 10 I( 12t Q 2t2 2tkpkk2 ???tk－短路切除時間。等于繼電保護動作時間與斷路器 全開斷時間之和。 I”－ t=0時的短路電流周期分量有效值（次暫態(tài)電流） 短路計算時間 tk ?校驗熱穩(wěn)定 ?短路計算時間 tk為繼電保護動作時間 tpr和相應斷路器 的全開斷時間 tab之和。 abprktt ??而 即： ainab tt t ??式中： tab－斷路器全開斷時間 tpr－ 后備繼電保護 動作時間 tin－斷路器固有分閘時間 (查產(chǎn)品參數(shù)表 ) ta－斷路器燃弧時間 二、短路電流熱效應 Qk的計算 作者： 版權(quán)所有 二、短路電流熱效應 Qk的計算 (2)非周期分量熱效應 Qnp的計算 T－非周期分量等效時間。其值由課本 p73表 3－ 3查得。 kka a a2 t 2 t2t T T T2 2 2aa00 0TT e ( 1 e ) ( 1 e ) ( 2 )22 ??? ? ? ? ? ? ? ??ktnp np npQ i dt i Ika2t T 22 ( 1 e ) T I np aQ T I? ? ? ? ??當 tk1s時，導體的發(fā)熱主要由周期分量決定，故可 以不計 Qnp影響。 所以有： 作者： 版權(quán)所有 二、短路電流熱效應 Qk的計算 例 32 載流導體短路時電動力計算 作者： 版權(quán)所有 導體短路的電動力 ?電氣設備中的載流導體當通過電流時，除了發(fā)熱效應以外，還有 載流導體相互之間的作用力，稱為電動力 。 ?通常，由正常的工作電流所產(chǎn)生的電動力是不大的，但短路時沖擊電流所產(chǎn)生的電動力將達到很大的數(shù)值，可能導致設備變形或損壞。因此，為了保證電器和載流導體不致破壞，短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力不應超過電器和載流導體的允許應力。 ?載流導體之間電動力的大小和方向，取決于電流的大小和方向，導體的尺寸、形狀和相互之間的位置以及周圍介質(zhì)的特性。 作者： 版權(quán)所有 一、電動力的計算 計算電動力可采用畢奧－沙瓦定律。 如圖所示： L dF B i dL ? 通過電流 i的導體，處在磁感應強度為 B的外磁場中，導體 L上的元長度 dL上所受到的電動力 dF為： i sin dldF B ?? ? ? ?對上式沿導體 L全長積分，可得 L全長上所受電動力為： 0 si nLF iB d l?? ?作者： 版權(quán)所有 一、電動力的計算 1．平行細長導體間的電動力 如圖為兩根平行細長導體，兩導體中電流分別為 i1和 i2， 長度為 L，導體中心軸線距離為 a。 當 La， ad時， 導體中的電流可以看 作是集中在導體中心 軸線上。 F L i1 β i2 a 電動力的方向決定于導體中電流的方向。當電流同向 時相吸，異向時相斥。 作者： 版權(quán)所有 一、電動力的計算 1．平行細長導體間的電動力 如圖為兩根平行細長導體，兩導體中電流分別為 i1和 i2， 長度為 L，導體中心軸線距離為 a。 導體 1中電流 i1在導體 2處所產(chǎn)生的磁感應強 度等于： B1=2 107i 1/a 則導體 2全長上所受的電動力為： 21L 0 712 iiaL102 dlsinBi F ?????????? ?F L i1 β i2 a 作者： 版權(quán)所有 一、電動力的計算 2．其它形狀截面的導體間的電動力 對于具有其它形狀截面的導體，電流并不是集中在導體 中心軸線上。但是，可以將其看成是由若干個平行細長 導體組成，則可以在平行細長導體間的電動力基礎上， 乘以一個 考慮了不同形狀截面因素的截面系數(shù) k來計算 實際的電動力。 即： KiiaLF ?????? 217102 K－形狀系數(shù)。表示實際形狀導體電動力與細長導體 電動力之比。 作者： 版權(quán)所有 一、電動力的計算 ?形狀系數(shù)的確定 ?矩形截面導體 ： 查課本 p75 圖 310 如圖： K是 (ab)/(h+b) 和 b/h 的函數(shù) ?圓形截面導體 ： ?槽形截面導體 ： 1K ?1?作者： 版權(quán)所有 二、三相導體短路時的電動力 ?三相系統(tǒng)中，發(fā)生短路時作用于每相導體的電動力， 取決于該相導體中的電流與其它兩相導體中電流的相互 作用力。 ?當發(fā)生三相短路時，如不考慮短路電流周期分量的衰 減，則 三相短路電流 為： )]32si n(e )32 t[sin ( I i)]