電力開(kāi)關(guān)技術(shù)思考題 1.ppt

1、P35 思考題 1,熱時(shí)間常數(shù),假定升溫過(guò)程電流I和電阻Rac都是不變的定值，以通電開(kāi)始作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，且在時(shí)間增量dt內(nèi)有溫度增量dT、溫升增量d，那么可得熱平衡方程 Pdt=cGd+KsSdt 式中，P為發(fā)熱功率，W；c為比熱容，為1克重的該物體，其溫度升高一度所需的熱量，J/（gk）；G為導(dǎo)體本身的重量，g；Ks為導(dǎo)體綜合散熱系數(shù)；S為散熱表面面積，m2；為導(dǎo)體的溫升，K；t為電流通過(guò)的時(shí)間，s。 下式即為一常系數(shù)一階微分方程： d KsS P -+ - = - dt cG cG,代入初始條件t0時(shí)，0，可得該方程的解 w(le-t/T) 式中，wP/KsS，K；T= cG /KsS，T

2、是一個(gè)由導(dǎo)體特性參數(shù)所確定的一個(gè)常量，有時(shí)間的量綱，稱作導(dǎo)體的熱時(shí)間常數(shù)。 (1) T= cG /KsS S1=r2 r=10mm G=r2l S=2rl T= cG /KsS=cr2l *1000 /2rlKs = cr*1000/2Ks =0.395*8.9*0.01*1000/2*13=1.351,P19 牛頓散熱公式,Ps=KsS Ps為散熱功率，W；Ks為綜合散熱系數(shù)，W/（m2K）；S為散熱面積，m2；為發(fā)熱體相對(duì)于周圍介質(zhì)的溫升，KsRr的表達(dá)式為 1 Rr- KiS,(2) Ps=KsS=13*2rl*(Td-TW) =13*2*0.01*1*70 =57.148 R=l/S1

3、 =0(1+T) =1.65*10-8(1+0.00431*110)=2.43*10-8 R=l/S1=2.43*10-8*1 /3.14*10-4=0.7746*10-4 P=I2*R I=( Ps/R) 1/2=(57.148/0.7746*10-4) 1/2=858.9(A),(3) Ps=KsS=13*2rl*(Td-TW) =13*2*0.001*1*20 =1.6328 R=l/S1 =0(1+T)=1.65*10-8(1+0.00431*60) =2.07669*10-8 R=l/S1=2.07669*10-8*1 /3.14*10-6 =0.6614*10-2 I=( Ps/R

4、) 1/2=(1.6328/0.6614*10-2) 1/2=15.7(A),2.4.2短路電流下的熱計(jì)算 P25,短路時(shí)間td、電流Id的熱效應(yīng)，其溫度從Tw上升到Rd，則有 Pdtd=cG(TdTw) Id2td=cS 2/K0 ln(1+Td)/(1+Tw) td為將具式中，imax為短路開(kāi)始時(shí)的短路電流最大峰值，A；Id為短路穩(wěn)態(tài)電流有效值，A。 (4) Id2td=cS 2/K0 ln(1+Td)/(1+Tw) Id=4.07*103(A),表面積與電流(溫升),(5) Ps=KsS=13*2(5+62.8)l*(Td-TW) 表面積比 Sa/Sr=2(0.005+0.0628)l /2