【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 超過(guò)所規(guī)定的導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱允許溫度。當(dāng)滿足這個(gè)條件時(shí)則認(rèn)為導(dǎo)體在流過(guò)短路電流時(shí)具有熱穩(wěn)定性。 短路時(shí)導(dǎo)體的發(fā)熱過(guò)程如圖 36所示。 h?第二節(jié) 載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算 “十一五 ”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱有下列特點(diǎn)： （ 1）短路電流大，持續(xù)時(shí)間短，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向周圍介質(zhì)散布，可認(rèn)為在短路電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的全部熱量都用來(lái)升高導(dǎo)體自身的溫度，即認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程。 （ 2）短路時(shí)導(dǎo)體溫度變化范圍很大，它的電阻和比熱容不能再視為常數(shù)，而應(yīng)為溫度的函數(shù)。 圖 36 短路時(shí)均勻?qū)w的發(fā)熱過(guò)程 “十一五 ”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 根據(jù)短路時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱的特點(diǎn)，在時(shí)間 內(nèi)，可列出熱平衡方程式 （ 322） 2kt d d ( J)i R t m C?? ??01( 1 ) ( )? ? ?fkRS? ? ? ?m ( kg)m S l??0 (1 )CC? ????dt R c l f ( W /m )Q Q Q Q? ? ?導(dǎo)體發(fā)熱熱平衡方程 “十一五 ”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱的微分方程式 整理后得 （ 323） 對(duì)上式兩邊求積分 (注意左右積分區(qū)間不同 ) （ 324） 2kt 0 m 0( 1 ) d ( 1 ) d? ? ? ? ? ? ?? ? ?flki t SlCS2 0mkt2 01d1? ?? ?? ? ????? ?????fk Ci t dSkhw2 0mkt2 001dd1??? ?? ?? ? ????????????tfk CitS 斷路器參數(shù) 動(dòng)作時(shí)間： （ 為短路切除時(shí)間） k ??pr brt t tkttbr tbr 上式中左端積分與短路電流發(fā)出的熱量成比例， 稱為短路電流熱效應(yīng) （或熱脈沖） （ 325） 式（ 324）右端積分式中 k 22k kt0 d ( A s)tQ i t???h h hw w w0 m 0 m000mhh200mw w h w2011d d d1 1 1[ l n( 1 ) ][ l n( 1 ) ]CCCCAA? ? ?? ? ??? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ??? ? ? ???? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ??? ? ? ? ?? ? ? 0mh h h20[ l n( 1 ) ]CA ? ? ? ?? ? ?? ? ??? ? ?4[J /( m )]??0mw w w20[ l n( 1 ) ]CA ? ? ? ?? ? ?? ? ??? ? ?4[ J /( m ) ]??其中： k h w2 ??fk Q A AS 于是式（ 324）可寫成： （ 326） ?今天再大的事，到了明天就是小事；今年再大的事，到了明年就是故事；今生再大的事，到了來(lái)世就是傳說(shuō)。人生如行路，一路艱辛，一路風(fēng)景。你的目光所及，就是你的人生境界。 上式中 A值與導(dǎo)體的材料和溫度 有關(guān) ， 為了簡(jiǎn)化 Aw和 Ah的計(jì)算 ， 已按各種材料的平均參數(shù)作成 曲線 ， 如圖 37所示 。 圖中橫坐標(biāo)是 A值 ， 縱坐標(biāo)是 值 。 )(Af?? 計(jì)算最高溫度的方法： （ 1）由 查出 （ 2）由 和 求出 （ 3）再由 查出 ?圖 37 的曲線 )(Af???w? wAkQhAh?wA “十一五 ”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 二、短路電流熱效應(yīng) Qk 的計(jì)算 由電力系統(tǒng)短路計(jì)算可知，短路全電流瞬時(shí)值 的表達(dá)式為 （ 327） （ 328） ak t pt np 02 c os ( A )tTi I t i e? ???kkakka22k kt pt np 000222pt np 0002p npd ( 2 c os ) ddd( A s)tttTtttTQ i t I t i e tI t i e t???? ? ???? ? ????? “十一五 ”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 （一） 短路電流周期分量熱效應(yīng) Qp 的計(jì)算 對(duì)于短路電流周期分量熱效應(yīng) ，可采用辛卜生法進(jìn)行計(jì)算。即 （ 329） 在計(jì)算周期分量熱效應(yīng)時(shí)，代入 ， 。當(dāng)取 n =4 時(shí)，則 ， 為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化，可以認(rèn)為 ?？傻? （ 330） 0 2 4 2 1 3 1( ) d [ ( ) 2( ) 4( ) ]3bn n nabaf x x y y y y y y y yn ???? ? ? ? ? ? ? ??2pt()f x I? k0,a b t??k k k k2 2 2 21 / 4 2 / 2 3 3 / 4 4, , ,t t t ty I y I y I y I? ? ? ?2 312yyy ?? ? ?kkk2 2 2 2 2kp pt / 20d 10 ( A s)12ttttQ I t I I I??? ? ? ? ?? “十一五 ”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 由式（ 328）可得 （ 331） （二） 短路電流非周期分量熱效應(yīng) Qnp 的計(jì)算 kkka a aka2222 2 2aanp np 0 np 0022 2 2ad ( 1 ) ( 1 ) ( 2 )22( 1 ) ( A s)tttt T T TtTTTQ i e t e i e IT e I T I? ? ??? ? ? ? ? ??? ??? ? ? ?? 如果短路電流切除時(shí)間 t k l s，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量來(lái)決定，在此情況下，則非周期分量的影響可略去不計(jì)， 即 2kp ( A s)?? 短路點(diǎn) T(s) ≤ ＞ 發(fā)電機(jī)出口及母線 發(fā)電機(jī)升高電壓母線及出線 、發(fā)電機(jī)電壓電抗器后 變電站各級(jí)電壓母線及出線 表 33 非周期分量的等效時(shí)間 T 作業(yè) ? 某變電所匯流鋁母線規(guī)格為 80mm*10mm，其集膚效應(yīng)系數(shù) Kf=，在正常最大負(fù)荷時(shí)，母線的溫度 =65 ℃ ，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 tpr=，斷路器全開斷時(shí)間 tbr=,短路電流I’’ ===。試計(jì)算母線的熱效應(yīng)和最高溫度 w? 一、計(jì)算電動(dòng)力的方法 載流導(dǎo)體位于磁場(chǎng)中要受到磁場(chǎng)力的作