第三章发热PPT讲稿.ppt

第三章发热第三章发热第1页，共27页，编辑于2022年，星期二3.1 3.1 电器的允许发热温度电器的允许发热温度一、最大允许发热温度一、最大允许发热温度二、决定允许发热温度的因素二、决定允许发热温度的因素 1 1、金属材料的允许温度、金属材料的允许温度 2 2、接触连接的允许温度、接触连接的允许温度 3 3、绝缘材料的允许温度、绝缘材料的允许温度第2页，共27页，编辑于2022年，星期二3.1 3.1 电器的允许发热温度电器的允许发热温度一、最大允许发热温度一、最大允许发热温度二、决定允许发热温度的因素二、决定允许发热温度的因素 1 1、金属材料的允许温度、金属材料的允许温度 2 2、接触连接的允许温度、接触连接的允许温度 第3页，共27页，编辑于2022年，星期二3.1 3.1 电器的允许发热温度电器的允许发热温度500kV500kV隔离开关隔离开关第4页，共27页，编辑于2022年，星期二3.1 3.1 电器的允许发热温度电器的允许发热温度一、最大允许发热温度一、最大允许发热温度二、决定允许发热温度的因素二、决定允许发热温度的因素 1 1、金属材料的允许温度、金属材料的允许温度 2 2、接触连接的允许温度、接触连接的允许温度 3 3、绝缘材料的允许温度、绝缘材料的允许温度第5页，共27页，编辑于2022年，星期二3.1 3.1 电器的允许发热温度电器的允许发热温度(a)接地端绝缘子(b)高压端绝缘子(c)中间绝缘子 第6页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失一、热的产生一、热的产生 1、电阻损耗 材料20（10-6.m）(10-3K-1)材料20（10-6.m）(10-3K-1)铜0.0170.0784.33银0.0163.6铝0.0293.8黄铜0.070.081.02.6第7页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失一、热的产生一、热的产生 1、电阻损耗 2、铁磁损耗 SN1-10，I600A，总损耗147W导电部分：34.5W软连接 15W；导电夹1.5W；导电杆11W；触头7W钢铁零件损耗：112.5W 支板9.5W；瓷瓶上法兰14.5W；下法兰23W；油箱法兰6.5W；油箱避55.5W；油箱底3.5W铁环单位表面积的涡流损耗第8页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失一、热的产生一、热的产生 1、电阻损耗 2、铁磁损耗 改善措施：(1)改用非磁性材料：如无磁钢，无磁性铸铁，黄铜，铝合金等(2)采用非磁性间隙：在围绕导电杆的环形铁件开槽，在槽内填充非磁性材料第9页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失一、热的产生一、热的产生 1、电阻损耗 2、铁磁损耗 3、介质损耗第10页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失二、热的散失二、热的散失 1、热传导 绝缘材料W/（m.K）导热材料W/（m.K）胶纸板0.14铜392电工纸板0.18银450变压器油0.13铝204瓷1.05黄铜102第11页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失二、热的散失二、热的散失 1、热传导 2、对流 第12页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失二、热的散失二、热的散失 1、热传导 2、对流 影响因素：(1)流体的物理性质：如密度，粘度，膨胀系数，比热等(2)流体流动情况：自然对流还是强迫对流，层流还是紊流第13页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失二、热的散失二、热的散失 1、热传导 2、对流 3、热辐射第14页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失物体表面状况物体表面状况绝对黑体1抛光的铁0.27绿、灰、黑漆0.95抛光的铜0.15 涂釉瓷0.92抛光的铝0.08无光泽的铁0.88物体表面越深，越粗糙，辐射能力越强；物体的黑度越大，接受辐射能力越强，反射能力越小；第15页，共27页，编辑于2022年，星期二3.2 3.2 热的产生和散失热的产生和散失牛顿散热公式第16页，共27页，编辑于2022年，星期二3.3 电器的升温过程和发热工作制电器的升温过程和发热工作制一、绝热升温一、绝热升温 1、定义 2、热平衡方程：Pt=GC 比热容：比热容：1g重的物体，温度升高重的物体，温度升高10C所需的热量所需的热量(J/g.0C)材料材料(J/g.0C)材料材料(J/g.0C)铜铜0.39瓷瓷1.09银银0.23变压变压器油器油1.04黄黄铜铜0.37胶胶纸纸板板1.48铝铝0.88康康铜铜0.41钢钢0.5镍锘镍锘(Ni 80%)0.46第17页，共27页，编辑于2022年，星期二3.3 电器的升温过程和发热工作制电器的升温过程和发热工作制二、发热导体的升温过程二、发热导体的升温过程 1、升温过程与通电导体的热平衡方程第18页，共27页，编辑于2022年，星期二3.3 电器的升温过程和发热工作制电器的升温过程和发热工作制 2、稳定温升、稳定温升 3、热时间常数、热时间常数三、发热导体的冷却过程三、发热导体的冷却过程四、导体的发热工作制四、导体的发热工作制 1、长期工作制、长期工作制 2、短时工作制、短时工作制 3、间歇工作制、间歇工作制第19页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性一、通过短路电流时导体的发热情况一、通过短路电流时导体的发热情况第20页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性一、通过短路电流时导体的发热情况一、通过短路电流时导体的发热情况第21页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性若短路电流为一常数I或有效值为I的正弦波电流时若短路电流含有非周期性分量第22页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性第23页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性二、电器的短时电流耐受特性（热稳定性）二、电器的短时电流耐受特性（热稳定性）第24页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性二、电器的短时电流耐受特性（热稳定性）二、电器的短时电流耐受特性（热稳定性）假设电阻率为某一确定值，不考虑其随温度变化假设电阻率为某一确定值，不考虑其随温度变化第25页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性算例算例10kV少油断路器导电杆的直径为少油断路器导电杆的直径为22mm，材料为铜。试计算导电杆在通过，材料为铜。试计算导电杆在通过20kA热稳定电流热稳定电流5s时的温度时的温度第26页，共27页，编辑于2022年，星期二3.4 通过短路电流时高压电器的发热通过短路电流时高压电器的发热 与热稳定性与热稳定性算例算例设导电杆在通过短路电流以前已经达到长时工作的最大允许发热温度。由表设导电杆在通过短路电流以前已经达到长时工作的最大允许发热温度。由表3.3查得查得900C0C第27页，共27页，编辑于2022年，星期二