電氣設備課程課件河北工程技術學院二三

第六章載流導體的發(fā)熱和電動力第一節(jié)概述第二節(jié)導體的長期發(fā)熱第三節(jié)短路電流的電動力效應思考題與習題第一節(jié)概述一、發(fā)熱和電動力對電氣設備的影響▉電氣設備的兩種工作狀態(tài)▉電氣設備工作中的兩種損耗▉電氣設備工作時的兩種發(fā)熱及不良影響▉電氣設備流過短路電流時的巨大危害二、導體的發(fā)熱和散熱▉發(fā)熱▉散熱

▉發(fā)熱和電動力對電氣設備的影響

1.電氣設備在運行中的兩種工作狀態(tài)

（1）正常工作狀態(tài)。指運行參數(shù)都不超過額定值，電氣設備能夠長期而經濟地工作的狀態(tài)。（2）短路時工作狀態(tài)。當電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，電氣設備要流過很大的短路電流，在短路故障被切除前的短時間內，電氣設備要承受短路電流產生的發(fā)熱和電動力的作用。

2.電氣設備工作中的兩種損耗（1）“銅損”，即電流在導體電阻中的損耗；（2）“鐵損”，即在導體周圍的金屬構件中產生的磁滯和渦流損耗；（3）“介損”，即絕緣材料在電場作用下產生的損耗。這些損耗都轉換為熱能，使電氣設備的溫度升高。本章主要討論銅損發(fā)熱問題。

▉發(fā)熱和電動力對電氣設備的影響▉發(fā)鳳熱霸和石電樂動柄力士對隱電節(jié)氣峰設莫備考的累影喝響3商.電旱氣放設治備礎工桑作西時鄭的兩牧種室發(fā)神熱喊及勻不柄良年影掛響電氣承設備劃由正嫂常工燭作電卵流引饒起的暈發(fā)熱考稱為逮長期遙發(fā)熱虧，由短路乎電流慚引起鍵的發(fā)途熱稱坦為短陸時發(fā)廚熱。累發(fā)熱埋不僅廊消耗負能量散，而且導跪致電嫁氣設熊備的符溫度鹿升高堡，從報而產塞生不蛇良的擊影響魚。（1）機約械強芬度下慚降。（2）接醫(yī)觸電矮阻增耀加。（3）絕唉緣性回能下背降。▉發(fā)熱搜和電盡動力菊對電枕氣設割備的帆影響4冰.電氣樣設備丹流過者短路握電流淹時的巨版大然危竊害當電死氣設事備通思過短雕路電更流時凡，短銜路電游流所旺產生翁的巨殘大電動按力承對斷電豪氣膏設褲備柏具灰有甜很燭大糟的軍危深害以性奸。鵲如尊：（1）妙載傷流更部斑分謀可縱能平因統(tǒng)為甚電枝動請力喊而瞎振衛(wèi)動團，仇或每者忍因膽電燦動尸力唐所產宅生悠的朗應擾力隆大獎于似其乞材熊料建允壞許讓應粗力誕而潤變吊形虛，秀甚目至勝使選絕呈緣姿部填件（如毯絕緣謠子）呼或載跳流部義件損廣壞。（2）旨電呀氣貪設底備服的課電棉磁臭繞躁組梳，聾受仗到莖巨新大顏的崖電護動宜力秘作無用催，兼可能皂使紡繞姜組挎變胸形禁或練損僑壞具。（3）巨竊大的幻玉電動捷力可消能使忙開關療電器言的觸扇頭瞬便間解拋除接妨觸壓嫩力懼，愁甚拾至囑發(fā)蹲生掩斥碰開皮現(xiàn)嶺象順，樓導殖致什設束備桂故厚障暢。▉導體凝的發(fā)仔熱策和跡散桑熱1.發(fā)網(wǎng)熱導喘體籃的獸發(fā)養(yǎng)熱增主踢要畏來獎自盞導邪體鞭電獵阻墻損吸耗聲的請熱究量治和拆太秤陽劣日許照的熱廈量。（1）導鋸體電忘阻損免耗的械熱量QR；（2）慰太傍陽修日耀照際產莫生餓的學熱四量駕。2.散冷熱散熱儉的過躲程實雨質是涂熱量認的傳掩遞過戀程，容其形鄰式一可般由枝三種:（1）千導毅熱霧。賴使欲熱辨量菊由翠高乖溫蚊區(qū)精傳件至澡低離溫叔區(qū)洋。（2）無對跌流戚。曬在枯氣振體亭中狗，景各攔部壓分種氣未體雞發(fā)胸生乎相雁對馬位致移鉗將熱量烏帶走進的過巡壽程。（3）輻異射。晴熱量差從高閱溫以望熱射龍線方返式傳芬至低膛溫物間體的傳伸播過坡程。第弄二欺節(jié)導醋體客的響長歡期懇發(fā)蓬熱一牛、胃導源體葛的溫潤升毫過校程二、毫導體磁的載承流感量三恰、放提乞高晝導麻體恰載潤流顯量糟的措施▉導司體奏的尸溫挑升叫過靠程—（1）導使體朗在陷未底通板過橋電裝流宵時查，費其廉溫拼度挺和皺周姓圍謝介枯質睛溫潤度日相遺同跪。西當通復過染電憲流送時茶，飯由世于權發(fā)名熱刃，逼使越溫石度盡升奏高炎，取并筍因獸此紅與羊周蹄圍姑介存質婦產生暖溫蹤蝶差麻，雹熱軋量寨將有逐物漸漢散吩失默到待周腳圍智介穴質政中菌去呀。蓋在酷正初常事工哀作碼情肢況下闊，野導州體斤通昆過舒的途電亡流蕩是遣持弦續(xù)澤穩(wěn)石定栗的爆，慌因屠此形經躺過披一子段糾時巡壽間廁后勒，電流奪所產劇生的閱全部么熱量技將隨哈時完汗全散擱失到精周圍續(xù)介質踢中去寨，即達到早發(fā)熱瓶與散巴熱的混平衡頃，使皆導體誼的溫嚼度維繭持在姿某一蜘穩(wěn)定宜值。當工簽作狀吉況改葵變時劉，熱諷平衡紐奉被破融壞，乳導體自的溫子度發(fā)曠生變覺化；再壤過臘一痰段托時扔間歉，皇又際建功立瘋新齡的樸熱祥平窗衡云，憂導聽體嫌在屠新肅的智穩(wěn)英定怨溫想度勝下工率作棟。睡所姥以漫，鼻導禮體厭溫爐升拳過運程蘇也買是柿一吼個世能條量紗守漲恒雖的鳴過曲程透。▉導體萬溫升焰過程—（2）（1）溫鍬升過賢程是嘉按指桿數(shù)曲線變贏化，已開始今階段稼上升鋤很快謀，隨續(xù)著產時鉛間窯的高延閱長劍，各其爺上遙升辜速擠度逐漸混減小蘆。（2）對既于某捐一導聞體，圓當通過的鋼電流謙不同馬，發(fā)公熱量逮不同孝，穩(wěn)定序溫升配也就豈不同屬。電遭流大時，老穩(wěn)定大溫升櫻高；稼電流河小時曠，穩(wěn)定蘿溫升估低。（3）璃大夠約緣瑞經胳過螞（3～4）T的時館間，死導體傅的溫吸升即夸可認狐為已趨脖近穩(wěn)廣定溫煩升τW。從赴均龜勻劈燕導坡體上持場續(xù)爺發(fā)猴熱金時醫(yī)溫謙升遇與檔時前間木的飽關尋系界式賣看讀出護：▉導黑體莫的載流這量導體嫂長期蠻通過就電流Ⅰ時,穩(wěn)定臉溫升起為辯。由娘此可清知：導體格的穩(wěn)壁定溫呼升，桂與電碰流的怪平方布和導宿體材喇料的塘電阻尸成正示比，而與主總換勿熱系夠數(shù)和和換熱螺面積皮成反住比。導燙體漸允坑許松的蘆長供期狗工混作開電苗流個為朋：式炭中權，激，桃稱叨為仇導忌體郊載排流揪量支的薪修遷正制系雖數(shù)。▉提高眾導體革載流白量的劉措施—（1）在工往程實領踐中屋，為否了保漁證配挽電裝愧置的西安全覽和提后高經尺濟效益掉，盛應督采舉取背措壺施鉤提辟高擇導兇體躍的蹦載茄流斯量愚。急常果用套的筋措心施非有鴉：（1）銜減炊小瘡導產體取的另電厲阻亦。因扔為六導似體芒的倦載許流堡量爆與嫂導家體的的遼電蟲阻不成警反突比好，趴故刻減淡小指導并體就電敗阻煩可沸以嫩有椅效酸的初提者高足導什體才載位流少量辟。六減出小翁導紐奉體笛電算阻顏的窩方蹲法拾：①軌采璃用責電絕阻繁率ρ小的朋材料朱作導炸體，捐如銅鴉、鋁昏合金優(yōu)等；②饞減小慣導體浮的接配觸電鼻阻（Rj）；③輔增大街導體程的截跑面積(史S惹)康,但隨送著截再面積輛的增揮加，統(tǒng)往往賺集膚單系數(shù)(Kf)也跟篩著增負加，孟所以掘單條閑導體卷的截搖面積茶不宜主做得踏過大捐，如鉤矩形液截面航鋁導吐體，族單條緩導體腥的最神大截夫面積問不超堵過12嚼50孤mm2。▉提桐高摸導慕體伸載借流混量除的閃措喚施—（2）（2）增類大有棚效散鉗熱面前積。導驗體處的里載倦流殊量且與只有永效飾散予熱嫁表凡面枕積喪（F）成饅正比略，所叛以導話體宜藏采用嘩周邊屆最大附的截紡面形睡式，說如矩杯形截單面、啞槽形寧截面單等，改并采瞇用有向利于屯增大尼散熱拼面積觸的方杰式布特置，般如矩貢形導穗體豎年放。（3）富提危高械換膏熱瞞系擊數(shù)陽。提侄高燙換擴熱警系沃數(shù)揉的路方豆法勻主敗要市有陜：①腔加拘強畝冷曾卻可。靜如彼改簽善檔通葉風兩條煉件騎或令采監(jiān)取吉強民制堂通死風迫，菌采菜用宜專岸用岡的削冷炊卻貌介棄質簽，苗如SF6氣恢體層、顯冷躍卻敵水掩等喂；②被室麻內死裸惠導器體肅表靠面權涂宿漆罩。蝕利稈用倚漆撥的腥輻糧射越系賭數(shù)欠大幫的鳳特虜點社，齒提杏高帽換坡熱及系膠數(shù)淡，先以足加瀉強士散鑄熱器，趴提新高饞導勞體果載樣流殖量攝。雅表獻面史涂會漆偉還汁便番于自識撥別夢相串序攏。第三郵節(jié)短坦路見電皆流兵的獎電傾動疏力醒效幅應一、聰兩平誕衡導榆體間儲的電端動力泊計算▉兩兵根歸平豪行蒙載毯流流導滔體間朝的作距用擔力▉恰導跡體籠間把的電動穴力二、投三相哀短路諷時的伯電動慮力計性算▉三相腿短路時的額電動小力▉兩趨相起短鑄路時的魂電動李力三后、俱考繡慮尸母汗線秧共沸振毅影蘇響醒時窩對夫電過動體力背的倘修但正▉兩取平幻玉行墓導帆體裂間冰電希動石力賣的梯計疤算1盞.兩根抄平行肆載流槽導體間犯的作泛用蕩力當兩壺個平遮行導再體通觀過電浪流時耗，由析于磁克場相尊互作畝用而驚產生拳電動嫁力，街電動鼠力的攻方向酒與所朽通過很的電精流的清方向蠟有關仔。如撫圖6-能7所季示機，急當航電所流砌的須方反向澇相挺反關時醬，貸導笑體駕間鬼產饞生逃斥周力技；魯而瞇當疲電忌流哨方嗎向鞠相殃同針時亮，哭則召產練生紙吸疫力采。▉兩平獲行導紋體間答電動鼓力的醬計算2.兩或根妄導御體遞間掙的電疑動掩力根園據(jù)繼比孔奧—嶄—沙絞瓦圈定尚律死，柄導皺體惜間勵的骨電怨動趴力鏈為式銅中i1、i2——考—分別戰(zhàn)通過隆兩平打行導竟體的騎電流捕（A）；l泡—宿—映—該怠段位導疑體械的高長嗓度態(tài)（m）；a踢—爐—哥—兩根躬導體給軸線睡間的錫距離草（m）疤；Kx—量—形狀頃系數(shù)肢。形匠狀栗系盤數(shù)猴表蛾示么實竟際除形顆狀跨導呈體貍所捆受授的緊電恢動雞力孟與趨細雞長吃導遵體巨（僑把電叔流扒看骨作哈是桶集雨中值在慚軸滿線崇上桂）儲電膛動唱力口之影比廟。▉三相妖短路姜時的搶電動蜓力計問算—（1）三跡相坡短泛路遼時衰，壯每硬相酸導余體掘所尖承亭受曾的憐電廢動叨力嶺等杠于鵲該蜂相恒導廢體納與筐其直它慌兩跡相裝之李間騙電屬動碰力蚊的旗矢顧量復和細。躍三搖相檢導換體社布懇置地在漆同貪一饑平從面應時膽，溫各共相亞導檔體籍所老通刃過啞的葡電噴流涌不稿同據(jù)，學故窩邊迎緣聚相韻與儲中滾間浴相浮所側承自受妙的呆電欲動江力暖也撞不著同啞。屋圖6-步8為岔對辜稱述三頌相紙短猶路鉤時臂的犧電渠動業(yè)力嫁示牢意佳圖把。▉三衛(wèi)相供短產路倦時程的巾電崇動臺力巧計牧算—（2）最大沸沖擊鎖力發(fā)稿生在盼短路徐后0.挨1s，役而鞋且革以缺中匯間華相啞受盯力渣最失大什。用三重相沖概擊短非路電竊流ic濟h(質k野A)表菌示咽的文中搏間潛相拴的裁最臣大石電丟動糟力淘為根貞據(jù)容電病力飲系員統(tǒng)漿短嘆路昏故進障撲分愁析撇的軋知兇識但：芽，劍故事兩貨相虛短路女時影的況沖覽擊亮電堡流造為睜。熄發(fā)弊生撿兩掘相家短資路弊時島，傍最叉大憂電教動力為兩相菜短路匆時最目大電沙動力艇小于眼同一縫地點轎三相蛋短路扭時的涼最大抵電動力費，要沖用三監(jiān)相短護路時逆的最負大電擇動力跑校驗哭電氣摘設備箏的動緞穩(wěn)定搜。▉考慮煙母線標共振租影響姑時對繁電動待力的降修正—（1）如果駐把導票體看街成是循多垮籍的連肝續(xù)梁多，則瞇母線搬的一秀階固撞有振動菠頻棋率敢為式中Nf—禿—頻率味系數(shù)備；L畏—默—跨灑距航，m；E—嗎—導體點材料尺的彈釋性摸厭具，P壯a；Ⅰ—摔—導線泳斷面添二次泥矩，m4；m慘—狗—導精線登單奏位銹長馬度譜的津質憑量甩，kg筋/m。Nf根據(jù)籮導體挨連續(xù)佳跨數(shù)滔和支傾撐方扶式決爐定，嶺其值大如表6跳-栽4示。表6-區(qū)4導體科不同枝固定面方壺式習時呼的路頻萍率遺系計數(shù)Nf值▉考洪慮振母獅線輪共熄振春影謊響跡時字對利電救動底力德的堅修串正—（2）當叔一陳階焰固半有嘆振震動耗頻蘿率f1在30～16搭0H尾z范遲圍釘內捏時慎，立因計其各接近電歪動力痕的頻拋率（鴨或倍肯頻）治而產蠶生共報振，賽導致血母線左材料泳的應力增籍加，遼此時朵用動錘態(tài)應枯力系番數(shù)β進閣行屑修鈴正驗，愧故肯考歷慮觀共爬振鑼影居響后的迎電動撥力的雕公式逗為（1）單欲條導狗體及蘆一組垮