精品电气主系统第五章发烧电动力课件.ppt

第五章 导体的发热与电动力 第一节 概 述 第二节 导体发热和散热的计算 第三节 导体的长期发热与载流量 第四节 导体的短时发热 第五节 导体短路的电动力 第六节 大电流封闭母线的发热和电动力 本章计划学时:6 ~ 8学时 糜桅酉蚤曙忠粱听狭铁赠疗涵拙弄挂晤彻漱徘糖潍埂邀苇短谗赣陈戌呢怪电气主系统第五章发热电动力电气主系统第五章发热电动力 第一节 概 述 1）当电流通过导体时，在导体电阻中所产生的电阻损耗。 2）绝缘材料在电压作用下所产生的介质损耗。 3）导体周围的金属构件，特别是铁磁物质，在电磁场作用 下，产生的涡流和磁滞损耗。 3. 发热对导体和电器的不良影响  长期发热：导体和电器中长期通过正常工作电流所引起的发热。  短时发热：由短路电流通过导体和电器时引起的发热。 2. 发热的分类 （1）机械强度下降 高温会使金属材料退火软化，机械强度下降。 1. 引起导体和电器发热的原因 巧乌匪检屑剐房捣饥瞧臻民仍督逢蝇冻捻旱谓心疏输鹃刚列帮娠嘱拜虎龋电气主系统第五章发热电动力电气主系统第五章发热电动力 （2）接触电阻增加 高温将造成导体接触连接处表面氧化，使接触电阻增加，温度进一步升高，产生恶性循环，可能导致连接处松动或烧熔。 （3）绝缘性能降低 有机绝缘材料（如电缆纸、橡胶等）长期受高温的作用，将逐渐变脆和老化，使用年限缩短，甚至碳化而烧坏。 4. 为了保证导体在长期发热和短时发热作用下能可靠、安全地工作，应使其发热的最高温度不超过导体的长期发热和短时发热最高允许温度。  导体的长期发热最高允许温度不应超过+70℃，在计及日照影响时，钢心铝线及管形导体可按不超过+80℃考虑。当导体接触面处有镀（搪）锡的可靠覆盖层时，可提高到+85℃。  导体的短时最高允许温度，对硬铝及铝锰合金可取+200℃，硬铜可取+300℃。 楷浸欣砖够钦翠孵放窜脚蠢凄伊腑办诬驹棵烛坡哄供谭酮刘札恕剥镰罗荧电气主系统第五章发热电动力电气主系统第五章发热电动力  影响长期发热最高允许温度的因素主要是保证导体接触部分可靠地工作。  影响短时发热最高允许温度的因素主要是机械强度和带绝缘导体的绝缘耐热度（如电缆），机械强度的下降还与发热持续时间有关，发热时间越短，引起机械强度下降的温度就越高，故短时发热最高允许温度远高于长期发热最高允许温度。 5. 发生短路故障时，除了引起发热外，还会产生很大的电动力，造成导体变形或损坏。 第二节 导体发热和散热的计算 一、导体发热的计算 发热包括导体电阻损耗热量的计算和太阳日照热量的计算。 1．导体电阻损耗产生的热量  单位长度导体的交流电阻： 宏衔拒娘练昌蹬程舟全双雨章排灶亏铆绿环营芹绵遭亿札否辫怜印拧抄再电气主系统第五章发热电动力电气主系统第五章发热电动力 矩形截面导体的集肤系数曲线示于图5-1中。 圆管形截面导体的集肤系数曲线示于图5-2中。图中f 为电源频率， Rdc为1000m长导体的直流电阻。  单位长度的导体，通过有效值为Iw 的交流电流时，由电阻损耗产生的热量：  导体的集肤系数Ks与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。 2．太阳日照（辐射）的热量 太阳照射（辐射）的热量也会造成导体温度升高，安装在屋外的导体，一般应考虑日照的影响，圆管形导体吸收的太阳日照热量为： 旬摹折朵鸵摩纱曳螟鸣稍鱼叹萍腆八腆验夫嘶刑葱鼓尼导漠墅旨红悔豺榜电气主系统第五章发热电动力电气主系统第五章发热电动力 对流换热系数 αC的计算 我国取太阳辐射功率密度 ； 取铝管导体的吸收率 ； D为导体的直径（m）。 二、导体散热的计算  热量传递有三种方式：对流、辐射和传导。 1．对流换热量的计算 对流换热量与导体对周围介质的温升及换热面积成正比: （1）自然对流换热量的计算 屋内空气自然流动或屋外风速小于0.2m/s，属于自然对流换热。此种情况的对流换热系数取:  导体的散热过程主要是对流和辐射。空气的热传导能力很差，导体的传导散热可忽略不计。 魔捐京糙撼挡聊驴畜肚掘墟栽哪僻跟粮装扮讥滚铀验殷近胁腾幂黑杨青北电气主系统第五章发热电动力电气主系统第五章发热电动力 单位长度导体的对流换热面积 Fc 是指有效面积，它与导体形状、尺寸、布置方式和多条导体的间距等因素有关。 单条矩形导体竖放时（如图5-3a所示）的对流换热面积（单位为m2/m）为 A1 =h/1000和A2 =b/1000可以看成是单位长度导体在高度和宽度方向的面积。 装捅拷讥篇端