【正文】 （ 2）故障條件下，應(yīng)盡可能保證設(shè)備不致?lián)p壞，并盡量不擴(kuò)大故障影響范圍。 符合使用要求：設(shè)備功能與工作任務(wù)相適應(yīng)，設(shè)備參數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)相匹配，以及與其他相關(guān)設(shè)備在參數(shù)、功能及工藝過程等方面相協(xié)調(diào)。 敷設(shè)在同一平面上的三相平行導(dǎo)體，中間相受力最大，其短路最大電動力為 DliKF 2shsk3 ?式中： Ksh為導(dǎo)體形狀系數(shù)，通過（ Db） /（ h+b） 查得； l為平行導(dǎo)體長度， D為導(dǎo)體中心距； b為導(dǎo)體厚度， h為導(dǎo)體高度。前兩者一般取~。 4）短路電流持續(xù)時間 tk計算 tk=top+tQF 式中 tk— 短路電流持續(xù)時間； top— 保護(hù)動作時間； tQF— 斷路器開斷時間，含固有分閘時間和燃弧持續(xù)時間。 ① 當(dāng) tk≥1s時，導(dǎo)體發(fā)熱主要由周期分量決定，可不計入非周期分量的影響，此時 tim由于遠(yuǎn)端短路 I∞=Ip（ t） ，故 ? ??? ???k0 pim2k22p )0(d)(t tItIttI kpim tt ??即 b） timp 為短路電流非周期分量和周期分量的假想時間 ,則 pimnpimim ???? ttt a） tim即 o ot kItimtABCODEFk2I ( t)t k toI oimtABCDEOFk2I ( t)SFDEO=I∞2tim=Q 2 2 SFDEO=I∞2tim=Q im202kk d)( tIttIQ t??? ? （ 2）遠(yuǎn)端短路假想時間計算 遠(yuǎn)端短路電流由恒定的周期分量和衰減的非周期分量組成（近端短路還要加上一個衰減的周期分量），根據(jù)諧波理論，短路電流有效值為各次諧波的方均根，即 )()()( 2p2np2k tItitI ?? ??? ??? kkk 0 2p0 2np0 2kim2 )()(d)(ttt tItittItI ＝于是有pim202pnpim202npkk d)(d)(???? ?? tIttItIttitt ＝，＝令 分別稱 tim （ 1）假想時間。定義這個積分為熱脈沖 Q，即： ?? k0 2k d)(t ttIQ 短路熱脈沖 的物理意義為：短路電流在短路持續(xù)時間內(nèi)在 1Ω恒定電阻上產(chǎn)生的熱量。 但問題在于短路電流積分實(shí)際上很難求出。 令積分的原函數(shù)為 A（ θ），有： ])1ln([)( 200 ??????????? ???? mCA則： )()(d)(1 Nk02k2k ?? AAttISt ???也即： θN是已知的（若不知，可取為 θN 將各參量表達(dá)式代入，有： ?????? ? d)11(d)(10m02k2 ??? CttIS對上式兩邊積分，有： ∫ ∫k kN0 0m02k2 d11(t )d1 t CtIS 　 　???????? ? ???注意：未知量是 θk。以 0℃ 電阻率 ρ0和比熱 C0為起點(diǎn)計算，計算公式為： slR )1()(0 ???? ?? )1()(0 ??? ?? CC 導(dǎo)體為長度 l的棒形，底面積 s，密度 ρm，質(zhì)量 m為 slm m?? 1）計算從熱平衡方程開始。計算的一些假定和依據(jù)如下： 絕熱過程假設(shè)，短路電流發(fā)熱全部用于導(dǎo)體溫升，這是一個偏于保守的假設(shè)。max見表。 常見導(dǎo)體的 θNmax— 取決于是否發(fā)生瞬時不可逆損壞。對絕緣導(dǎo)體，取決于絕緣的長期溫度承受能力；對裸導(dǎo)體，取決于接頭氧化和（或）機(jī)械參數(shù)（如弧垂等）。 都是“最高允許溫度”，前者是“長期工作”，后者是“瞬時短路”，有何區(qū)別？ θNmax與 θkmax 為導(dǎo)體瞬時允許最高短路溫度（簡稱短路允許溫度）。 maxNNN ≤ ?? ???? 且要求， 2）正常工作時。發(fā)熱是溫升的動力，但溫升還受散熱的影響。 溫度 =溫升＋初始溫度。溫度是元件產(chǎn)生熱損壞的最主要因素。電器加入系統(tǒng)后主要改變系統(tǒng)功能，但基本不改變系統(tǒng)性能，而變壓器和線纜加入系統(tǒng)后，會明顯改變系統(tǒng)性能。 ? 本章所涉及的電器，主要有開關(guān)電器、保護(hù)電器、測量電器等，還包括由它們組合起來的組合電器，但不包括變壓器和線纜。第七章 中壓電氣設(shè)備選擇 ? 設(shè)計一個供配電系統(tǒng)時，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及 設(shè)備 配 置已經(jīng)確定的條件下，選擇設(shè)備的恰當(dāng)型式與參數(shù)，謂之 設(shè)備選擇 。 ? 所選設(shè)備應(yīng)具備完成其任務(wù)所需功能，應(yīng)能承受正常的負(fù)荷與故障能量沖擊。 ? 電器與線纜、變壓器選擇的不同在于設(shè)備加入后對系統(tǒng)本身的影響。 第 1節(jié) 短路電流效應(yīng) 短路電流在故障元件上產(chǎn)生的溫升，叫做短路電流的熱效應(yīng)。 導(dǎo)體溫升過程及短路熱穩(wěn)定熱力學(xué)判斷 討論：導(dǎo)體未通電 → 通電正常工作 → 短路發(fā)生 → 短路電流被切斷，這幾種情況下導(dǎo)體的發(fā)熱與溫升情況。 辯異：發(fā)熱與溫升。 1）未通電時。 3）短路發(fā)生后，導(dǎo)體溫度急劇上升，至短路被切除時，導(dǎo)體溫度達(dá)到最高值 θk，即： maxkkk≤ ?? ???? ，且要求式中： θk為短路最高溫度， θk ? 辯異： θNmax。max— 取決于設(shè)計壽命。 θk對絕緣導(dǎo)體，取決于絕緣的極限溫度承受能力；對裸導(dǎo)體，取決于接頭極限溫度承受能力和（或）是否因高溫產(chǎn)生機(jī)械破壞。max和 θk 導(dǎo)體式電纜的長期允許 最高 溫度和 短路 最高允許溫度 maxk?? maxN?? S t +00t0Nkt k tk . m a xN . m a xN . m a xk . m a xtktkN0t 0 0t +N . m a xk . m a xtktkN0t 0 0t + t +00t0Nkt k t工作正常 短路熱穩(wěn)定 請你判斷 請你判斷 請你判斷 t0：短路開始時刻 tk：短路電流持續(xù) 時間 導(dǎo)體短路最高溫度 θk計算 這是導(dǎo)體受到的短路能量的極限熱沖擊，是一個熱力學(xué)參數(shù)，按熱力學(xué)方法計算。 導(dǎo)體電阻、比熱均是溫度的函數(shù)。 ??? d)(d)()(2k mCtRtI ?上式左邊是電流發(fā)熱量，右邊是導(dǎo)體溫升吸收的熱量。上式右邊是電氣參量和導(dǎo)體幾何 參數(shù)，左面是材料參數(shù)，為變上限積分。max），理論上， 短路電流積分是可求出的，因此可求出 A（ θk），繼 而求出 θk。 2）求短路電流熱脈沖 不管怎樣，熱平衡方程已經(jīng)將求溫度 θk的問題轉(zhuǎn)化成了求短路電流積分的問題，即將熱力學(xué)參數(shù)計算轉(zhuǎn)化成了電氣參量計算。 求短路熱脈沖的工程方法有假想時間法、假想電流法、數(shù)值積分法等，根據(jù)工程現(xiàn)狀，下面介紹假想時間法。假設(shè)短路全電流有效值 Ik(t)一直等于穩(wěn)態(tài)短路電流，要產(chǎn)生與實(shí)際短路熱脈沖相等的熱脈沖所需要的時間，叫做假想時間，記作 tim。np 、 timp 計算。np 計算。np =0 ②當(dāng) tk1s時，因 ，有 a/pnp )0(2 TteIi ?? npim/22pa0 np )1)(0(d)(akk ??? ???? tIeITtti Ttt 于是有 )1()1()0( akak /2a/222panpimTtTt eTeIITt ???? ????因 Ta一般為 ，當(dāng) tk≥，指數(shù)項(xiàng)已過 4倍時 間常數(shù)，而 tk通?？偸谴笥?，因此： ??? T c）綜上所述，對遠(yuǎn)端短路 ?????????? ??時當(dāng)，時當(dāng)，s1 ≥kkkknpimpimimttttttt 3）用假想時間計算導(dǎo)體短路最高溫度 θk 根據(jù)公式： 用假想時間計算上式積分，有 據(jù)此可計算出 θk。 保護(hù)動作時間為保護(hù)裝置起動機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和延時機(jī)構(gòu)動作時間總和。 短路電流電動力效應(yīng)