短路電流及其計(jì)算(5)-資料下載頁
2025-04-30 03:05本頁面
【正文】 BaafB AfB C圖 4 . 8 . 4 三 相 導(dǎo) 體 水 平 布 置 中 間 相 受 力 情 況 如圖所示當(dāng)三相導(dǎo)體中通以幅值的三相對(duì)稱正弦電流 Im時(shí)，可以證明中間相受力最大，大小為： 短路電流的力效應(yīng) 2022/5/28 考慮最嚴(yán)重的情形 ， 即在三相短路情況下 ， 導(dǎo)體中流過沖擊電流時(shí) ， 所承受的最大電動(dòng)力為： NKalF fshi ,103 72)3(m a x ???? ? 上式就是選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線在短路電流作用下所受沖擊力效應(yīng)的計(jì)算依據(jù) 。 注意：計(jì)算中的單位取 A， l和 α 應(yīng)取相同的長度單位 。 短路電流的力效應(yīng) 2022/5/28 2．短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) )3(m a x shii ?maxi)3(shi（ 1） 對(duì)一般電器： 要求電器的極限通過電流 （ 動(dòng)穩(wěn)定電流 ） 峰值大于最大短路電流峰值 式中 —— 電器的極限通過電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）峰值； —— 最大短路電流峰值。 2022/5/28 ? 2）對(duì)絕緣子： ? 要求絕緣子的最大允許抗彎載荷大于最大計(jì)算載荷，即 )3(cal FF ?alF)3(cF—— 絕緣子的最大允許載荷； —— 最大計(jì)算載荷。 2022/5/28 ? 校驗(yàn)條件 cal ?? ?al?為母線材料最大允許應(yīng)力（ Pa） : 硬銅母線（ TMY）： 140MPa； 硬鋁母線（ LMY）： 70MPa； 2022/5/28 C?為最大計(jì)算應(yīng)力 WMc ??M為母線通過沖擊電流四所受彎曲力矩； W為母線截面系數(shù)。 2022/5/28 二、短路電流的熱效應(yīng) 因?yàn)槎搪芬院罄^電保護(hù)裝置很快動(dòng)作 ， 切除故障 ， 因此短路持續(xù)時(shí)間很短 ， 短路電流產(chǎn)生的大量熱量來不及散發(fā)到周圍介質(zhì)中 ， 可以認(rèn)為全部熱量被導(dǎo)體吸收 ， 用來使導(dǎo)體的溫度升高 。 常用的不同金屬導(dǎo)體材料均有規(guī)定的短時(shí)發(fā)熱最高允許溫度 。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)實(shí)質(zhì)上就是 比較短路后導(dǎo)體的最高發(fā)熱溫度與其短時(shí)發(fā)熱的最高允許溫度 ，若前者不超過后者則該設(shè)備熱穩(wěn)定性滿足要求，否則不滿足要求。 2022/5/28 1. 短路產(chǎn)生的熱量 dtRIdtRIdtRIQavtaptavtptavtktk??????020202短路電流的熱效應(yīng) 2022/5/28 短路電流的熱效應(yīng) 在工程計(jì)算中常常用短路電流的穩(wěn)態(tài)值代替實(shí)際的短路電流來計(jì)算 Qk，假定一個(gè)時(shí)間 tima，稱為假想時(shí)間， 短路電流穩(wěn)態(tài)值在內(nèi)產(chǎn)生的熱量與實(shí)際短路電流在短路持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量相等 。 i maavavtktk tRIdtRIQ202 ??? ?2022/5/28 進(jìn)一步引入短路電流周期分量假想時(shí)間 tpi 與短路電流非周期分量假想時(shí)間 tapi ，則 iappiim a ttt ??短路電流的熱效應(yīng) 2022/5/28 對(duì)于無窮大容量系統(tǒng)， 顯然 。 短路電流的熱效應(yīng) ),( tft pi ? ????用 表示電源系統(tǒng)的情況。 ?短路持續(xù)時(shí)間 t包括保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間 top和高壓斷路器分閘時(shí)間 tOFF。 ????? III pttpi ???????II?該曲線只制作到 t＝ 5s， 因?yàn)?5s之后 ， 可以認(rèn)為短路電流已進(jìn)入穩(wěn)態(tài) 。 此時(shí) ， )5()5( ststt pipi ???2022/5/28 (2)短路電流非周期分量假想時(shí)間 由于短路電流的非周期分量是按指數(shù)規(guī)律變化的，且衰減極快，因此，在工程計(jì)算中可以取以下近似值進(jìn)行計(jì)算。 ? 當(dāng) t1s時(shí)，可近似取 。 ? 當(dāng) t1s時(shí)， 。 stapi 0? ? ???a p it短路電流的熱效應(yīng) 2022/5/28 3．導(dǎo)體短路發(fā)熱溫度 在求得導(dǎo)體的發(fā)熱以后就可以根據(jù)熱平衡方程計(jì)算出導(dǎo)體短路發(fā)熱溫度。 ))(()(22 wkavwkiaviav S lrccmtS lItRI ????? ????? ??式中： —— 導(dǎo)體的平均電阻率、平均比熱容和密度； —— 導(dǎo)體的長度、截面積和質(zhì)量； —— 導(dǎo)體的短時(shí)最高溫度與導(dǎo)體正常工作溫度 。 rcavav 、?mSl 、wk ?? 、短路電流的熱效應(yīng) 2022/5/28 短路電流的熱效應(yīng) wkwkavavi AArctSI ????? )()( 2 ???整理之后，得 2022/5/28 2．短路電流的熱效應(yīng) 對(duì)成套電器設(shè)備 ， 因?qū)w材料及截面均已確定 ， 故達(dá)到極限溫度所需的熱量只與電流及通過的時(shí)間有關(guān) 。因此 ， 設(shè)備的熱穩(wěn)定校驗(yàn)可按式 (358)進(jìn)行： im at tItI 22 ??tIt2?Iimat式中： —— 產(chǎn)品樣本提供的產(chǎn)品熱穩(wěn)定參數(shù)； —— 短路穩(wěn)態(tài)電流； —— 短路電流作用假想時(shí)間。 2022/5/28 2. 對(duì)導(dǎo)體和電纜，通常用式（ 359）計(jì)算導(dǎo)體的熱穩(wěn) 定最小截面 Smin： CtIS i m a)3(m i n ??)3(?IimatC式中 —— 穩(wěn)態(tài)短路電流； —— 短路電流作用假想時(shí)間； —— 導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)。 如果導(dǎo)體和電纜的選擇截面大于等于 Smin ，即熱穩(wěn)定合格。
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