導(dǎo)體載流量計(jì)算公式課件

第三章常用計(jì)算的基本理論和方法第三章常用計(jì)算的基本理論和方法§3.1正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體載流量計(jì)算

§3.1正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體載流量計(jì)算一、概述載流導(dǎo)體的電阻損耗絕緣材料內(nèi)部的介質(zhì)損耗金屬構(gòu)件中的磁滯和渦流損耗1.電氣設(shè)備通過電流時(shí)產(chǎn)生的損耗熱量電氣設(shè)備的溫度升高一、概述載流導(dǎo)體的電阻損耗1.電氣設(shè)備通過電流時(shí)產(chǎn)生的損耗一、概述絕緣性能降低：溫度升高=>有機(jī)絕緣材料老化加快機(jī)械強(qiáng)度下降：溫度升高=>材料退火軟化接觸電阻增加：溫度升高=>接觸部分的彈性元件因退火而壓力降低，同時(shí)接觸表面氧化，接觸電阻增加，引起溫度繼續(xù)升高，產(chǎn)生惡性循環(huán)2.發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響一、概述絕緣性能降低：2.發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響一、概述長期發(fā)熱：導(dǎo)體在正常工作狀態(tài)下由工作電流產(chǎn)生的發(fā)熱。短時(shí)發(fā)熱：導(dǎo)體在短路工作狀態(tài)下由短路電流產(chǎn)生的發(fā)熱。3.兩種工作狀態(tài)時(shí)的發(fā)熱1o）短路電流大，發(fā)熱量多2o）時(shí)間短，熱量不易散出短時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)：在短路時(shí)，導(dǎo)體還受到很大的電動(dòng)力作用，如果超過允許值，將使導(dǎo)體變形或損壞。導(dǎo)體的溫度迅速升高一、概述長期發(fā)熱：3.兩種工作狀態(tài)時(shí)的發(fā)熱1o）短路電流大一、概述正常時(shí)：+70℃；計(jì)及日照+80℃；表面鍍錫+85℃。短路時(shí)：硬鋁及鋁錳合金+200℃；硬銅+300℃。4.最高允許溫度一、概述正常時(shí)：4.最高允許溫度二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱導(dǎo)體的發(fā)熱：導(dǎo)體電阻損耗的熱量導(dǎo)體吸收太陽輻射的熱量導(dǎo)體的散熱：導(dǎo)體對(duì)流散熱導(dǎo)體輻射散熱導(dǎo)體導(dǎo)熱散熱二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱導(dǎo)體的發(fā)熱：二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱穩(wěn)態(tài)時(shí)：QR+Qt=Ql+QfQR－單位長度導(dǎo)體電阻損耗的熱量Qt－單位長度導(dǎo)體吸收的熱量Ql－單位長度導(dǎo)體的對(duì)流散熱量Qf－單位長度導(dǎo)體的輻射散熱量二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱穩(wěn)態(tài)時(shí)：二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱1.導(dǎo)體電阻損耗的熱量QR（W/m）（Ω/m）ρ－導(dǎo)體溫度為20oC的直流電阻率Ωmm2/mαt－導(dǎo)體溫度系數(shù)oC－1θ－導(dǎo)體溫度oCS－導(dǎo)體的截面積mm2Kf－導(dǎo)體的集膚效應(yīng)，導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)Kf與電流的頻率、導(dǎo)體的形狀和尺寸有關(guān)。二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱1.導(dǎo)體電阻損耗的熱量QR（W/m）二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱2.導(dǎo)體吸收太陽輻射的熱量Qt（W/m）太陽輻射功率密度導(dǎo)體的吸收率導(dǎo)體的直徑二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱2.導(dǎo)體吸收太陽輻射的熱量Qt（W/m二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱3.導(dǎo)體對(duì)流散熱量Ql由氣體各部分發(fā)生相對(duì)位移將熱量帶走的過程，稱為對(duì)流。Fl—單位長度導(dǎo)體散熱面積，與導(dǎo)體尺寸、布置方式等因素有關(guān)。導(dǎo)體片（條）間距離越近，對(duì)流條件就越差，故有效面積應(yīng)相應(yīng)減小。bhbhbbbhbbbbD二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱3.導(dǎo)體對(duì)流散熱量Ql由氣體各部分發(fā)生二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱由氣體各部分發(fā)生相對(duì)位移將熱量帶走的過程，稱為對(duì)流。3.導(dǎo)體對(duì)流散熱量Qlαl－對(duì)流散熱系數(shù)W/(m2oC）θW—導(dǎo)體溫度；θ0

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周圍空氣溫度。Fl－導(dǎo)體的散熱面積二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱由氣體各部分發(fā)生相對(duì)位移將熱量帶走的過程二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱由氣體各部分發(fā)生相對(duì)位移將熱量帶走的過程，稱為對(duì)流。(1)自然對(duì)流散熱：3.導(dǎo)體對(duì)流散熱量Qlal—對(duì)流散熱系數(shù)。根據(jù)對(duì)流條件的不同，有不同的計(jì)算公式。(2)強(qiáng)迫對(duì)流散熱：強(qiáng)迫對(duì)流風(fēng)向修正系數(shù)：強(qiáng)迫對(duì)流散熱量：二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱由氣體各部分發(fā)生相對(duì)位移將熱量帶走的過程二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱4.導(dǎo)體輻射散熱量Qf熱量從高溫物體以熱射線方式傳給低溫物體的傳播過程，稱為輻射。ε－導(dǎo)體材料的輻射系數(shù)Ff—單位長度導(dǎo)體的輻射散熱面積，依導(dǎo)體形狀和布置情況而定。二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱4.導(dǎo)體輻射散熱量Qf熱量從高溫物體以二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱5.導(dǎo)體導(dǎo)熱散熱量Qd固體中由于晶格振動(dòng)和自由電子運(yùn)動(dòng)，使熱量由高溫區(qū)傳至低溫區(qū)；而在氣體中，氣體分子不停地運(yùn)動(dòng)，高溫區(qū)域的分子比低溫區(qū)域的分子具有較高的速度，分子從高溫區(qū)運(yùn)動(dòng)到低溫區(qū)，便將熱量帶至低溫區(qū)。這種傳遞能量的過程，稱為導(dǎo)熱。導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱面積物體厚度二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱5.導(dǎo)體導(dǎo)熱散熱量Qd固體中由于晶格振三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算1.導(dǎo)體的溫升過程dt時(shí)間內(nèi)（J/m）I－流過導(dǎo)體的電流AR－導(dǎo)體的電阻Ωm－導(dǎo)體的質(zhì)量kgc－導(dǎo)體的比熱容J/(kgoC）三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算1.導(dǎo)體的溫升過程dt時(shí)間內(nèi)（J/m三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算1.導(dǎo)體的溫升過程對(duì)應(yīng)時(shí)間t內(nèi)的溫升當(dāng)時(shí)間t很長，溫升趨于穩(wěn)定值令三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算1.導(dǎo)體的溫升過程對(duì)應(yīng)時(shí)間t內(nèi)的溫升三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算2.導(dǎo)體的載流量導(dǎo)體的載流量考慮到日照影響：三、導(dǎo)體載流量的計(jì)算2.導(dǎo)體的載流量導(dǎo)體的載流量考慮到日