导体载流量计算公式课件.ppt

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1、第三章 常用计算的基本理论和方法3.1正常运行时导体载流量计算一、概述 载流导体的电阻损耗 绝缘材料内部的介质损耗 金属构件中的磁滞和涡流损耗1.电气设备通过电流时产生的损耗热量电气设备的温度升高 一、概述 绝缘性能降低：n 温度升高=有机绝缘材料老化加快 机械强度下降：n 温度升高=材料退火软化 接触电阻增加：n 温度升高=接触部分的弹性元件因退火而压力降低，同时接触表面氧化，接触电阻增加，引起温度继续升高，产生恶性循环2.发热对电气设备的影响一、概述 长期发热：n 导体在正常工作状态下由工作电流产生的发热。短时发热：n 导体在短路工作状态下由短路电流产生的发热。3.两种工作状态时的发热1o

2、）短路电流大，发热量多2o）时间短，热量不易散出短时发热的特点：在短路时，导体还受到很大的电动力作用，如果超过允许值，将使导体变形或损坏。导体的温度迅速升高一、概述n 正常时：n+70；n 计及日照+80；n 表面镀锡+85。n 短路时：n 硬铝及铝锰合金+200；n 硬铜+300。4.最高允许温度二、导体的发热和散热n 导体的发热：n 导体电阻损耗的热量n 导体吸收太阳辐射的热量n 导体的散热：n 导体对流散热n 导体辐射散热n 导体导热散热二、导体的发热和散热稳态时：QR+Qt=Ql+QfQR 单位长度导体电阻损耗的热量Qt 单位长度导体吸收的热量Ql 单位长度导体的对流散热量Qf 单位长

3、度导体的辐射散热量二、导体的发热和散热1.导体电阻损耗的热量QR（W/m）（/m）导体温度为20 C 的直流电阻率mm2/mt 导体温度系数 C 1 导体温度 CS 导体的截面积mm2Kf 导体的集肤效应，导体的集肤效应系数Kf与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。二、导体的发热和散热2.导体吸收太阳辐射的热量Qt（W/m）太阳辐射功率密度导体的吸收率 导体的直径 二、导体的发热和散热3.导体对流散热量Qln 由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程，称为对流。Fl 单位长度导体散热面积，与导体尺寸、布置方式等因素有关。导体片（条）间距离越近，对流条件就越差，故有效面积应相应减小。bhbhbbb

4、hbbbbD二、导体的发热和散热n 由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程，称为对流。3.导体对流散热量Qll 对流散热系数 W/(m2C）W 导体温度；0 周围空气温度。Fl 导体的散热面积二、导体的发热和散热n 由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程，称为对流。(1)自然对流散热：3.导体对流散热量Qlal 对流散热系数。根据对流条件的不同，有不同的计算公式。(2)强迫对流散热：强迫对流风向修正系数：强迫对流散热量：二、导体的发热和散热4.导体辐射散热量Qfn 热量从高温物体以热射线方式传给低温物体的传播过程，称为辐射。导体材料的辐射系数Ff 单位长度导体的辐射散热面积，依导体形状和布

5、置情况而定。二、导体的发热和散热5.导体导热散热量Qdn 固体中由于晶格振动和自由电子运动，使热量由高温区传至低温区；而在气体中，气体分子不停地运动，高温区域的分子比低温区域的分子具有较高的速度，分子从高温区运动到低温区，便将热量带至低温区。这种传递能量的过程，称为导热。导热系数导热面积物体厚度三、导体载流量的计算n 1.导体的温升过程dt 时间内（J/m）I 流过导体的电流AR 导体的电阻m 导体的质量kgc 导体的比热容J/(kg C）三、导体载流量的计算n 1.导体的温升过程对应时间t 内的温升当时间t 很长，温升趋于稳定值令三、导体载流量的计算n 2.导体的载流量导体的载流量考虑到日照影响：三、导体载流量的计算n 2.导体的载流量 为提高导体的载流量，应采用电阻率小的材料。导体的形状不同，散热面不同。导体的布置方式不同，散热效果不同。