導(dǎo)體載流量計算公式第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一§3.1正常運行時導(dǎo)體載流量計算

第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一一、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)備通過電流時產(chǎn)生的損耗熱量電氣設(shè)備的溫度升高第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一一、概述絕緣性能降低：溫度升高=>有機絕緣材料老化加快機械強度下降：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)熱對電氣設(shè)備的影響第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一一、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)時的發(fā)熱1o）短路電流大，發(fā)熱量多2o）時間短，熱量不易散出短時發(fā)熱的特點：在短路時，導(dǎo)體還受到很大的電動力作用，如果超過允許值，將使導(dǎo)體變形或損壞。導(dǎo)體的溫度迅速升高第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一一、概述正常時：+70℃；計及日照+80℃；表面鍍錫+85℃。短路時：硬鋁及鋁錳合金+200℃；硬銅+300℃。4.最高允許溫度第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、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)體對流散熱導(dǎo)體輻射散熱導(dǎo)體導(dǎo)熱散熱第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱穩(wěn)態(tài)時：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)體的對流散熱量Qf－單位長度導(dǎo)體的輻射散熱量第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、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)。第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、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)體的直徑第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱3.導(dǎo)體對流散熱量Ql由氣體各部分發(fā)生相對位移將熱量帶走的過程，稱為對流。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，對流條件就越差，故有效面積應(yīng)相應(yīng)減小。bhbhbbbhbbbbD第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱由氣體各部分發(fā)生相對位移將熱量帶走的過程，稱為對流。3.導(dǎo)體對流散熱量Qlαl－對流散熱系數(shù)W/(m2oC）θW—導(dǎo)體溫度；θ0

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周圍空氣溫度。Fl－導(dǎo)體的散熱面積第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、導(dǎo)體的發(fā)熱和散熱由氣體各部分發(fā)生相對位移將熱量帶走的過程，稱為對流。(1)自然對流散熱：3.導(dǎo)體對流散熱量Qlal—對流散熱系數(shù)。根據(jù)對流條件的不同，有不同的計算公式。(2)強迫對流散熱：強迫對流風向修正系數(shù)：強迫對流散熱量：第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、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。第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一二、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和自由電子運動，使熱量由高溫區(qū)傳至低溫區(qū)；而在氣體中，氣體分子不停地運動，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)運動到低溫區(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)熱面積物體厚度第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一三、導(dǎo)體載流量的計算1.導(dǎo)體的溫升過程dt時間內(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）第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一三、導(dǎo)體載流量的計算1.導(dǎo)體的溫升過程對應(yīng)時間t內(nèi)的溫升當時間t很長，溫升趨于穩(wěn)定值令第17頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一三、導(dǎo)體載流量的計算2.導(dǎo)體的載流量導(dǎo)體的載流量考慮到日照影響：第18頁，共19頁，2023年，2月20日，星