01导体载流量和运行温度计算资料.pptVIP

正常负荷电流的发热温度的计算式中θ0---导体周围介质温度；θe---导体的正常最高容许温度；IF---导体中通过的长期最大负荷电流；I‘e---导体容许电流,为导体额定电流Ie的修正值。载流导体的长期发热计算举例

例2铝猛合金管状裸母线，直径为Ф120／110（mm）,最高容许工作温度80℃时的额定载流量是2377(A)。如果正常工作电流为1875(A),周围介质(空气)实际温度θ0为25℃。计算管状母线的正常最高工作温度θF?(θ0e=25℃)解:§3.2载流导体的短时发热计算载流导体的短时发热，是指短路开始至短路切除为止很短一段时间内导体发热的过程。短时发热计算的目的，就是要确定导体的最高温度θh，以校验导体和电器的热稳定是否满足要求。载流导体短时发热的特点是:发热时间很短，基本上是一个绝热过程。即导体产生的热量，全都用于使导体温度升高。又因载流导体短路前后温度变化很大，电阻和比热容也随温度而变，故也不能作为常数对待。一、短时发热过程在导体短时发热过程中热量平衡的关系是,电阻损耗产生的热量应等于使导体温度升高所需的热量。(W／m)电阻损耗产生的热量＝导体的吸热量。短时发热过程中，导体的电阻和比热容与温度的函数关系为:由热量平衡微分方程得将代入得整理得:对两边积分,时间从0（短路开始）到（短路切除）,温度对应从（导体短路开始温度）到（通过短路电流发热后最高温度）,令称为短路电流热效应。和曲线,见书图。具有相同的函数关系,与导体的材料和温度有关,有关部门给出常用材料的*************第三章常用计算的基本理论和方法§3.1导体载流量和运行温度计算一、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:温度升高=有机绝缘材料老化加快机械强度下降:温度升高=材料退火软化接触电阻增加: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:导体在正常工作状态下由工作电流产生的发热。短时发热: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）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、概述正常时:+70℃；计及日照+80℃；表面镀锡+85℃。短路时:硬铝及铝锰合金+200℃；硬铜+300℃。4.最高允许温度二、导体的发热和散热导体的发热:导体电阻损耗的热量导体吸收太阳辐射的热量导体的散热:导体对流散热导体辐射散热导体导热散热二、导体的发热和散热1.导体电阻损耗的热量QR（W/m）（Ω/m）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Ql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。bhbhbbbhbbbbD二、导体的发热和散热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QlθW—导体温度；θ0—周围空气温度。二、导体的发热和散热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Qf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。Ff—单位长度导体的辐射散热面积,依导体形状和布置情况而定。二、导体的发热和散热5.导体导热散热量Qd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