载流导体的发热和电动力.ppt

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1、第五章导体的发热与电动力第一节概述第二节导体的长期发热第三节导体的短时发热第四节短路电流的电动力效应本章计划学时:4~6学时醚演鞘概掏蒙忌枚轮待谜浚倦赵嫁燃外辽屏盎陪粪亥务蛤迅眨瑚奠混泥肠载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力本章教学要求了解发热和电动力对设备的影响熟悉导体的发热和散热方式及计算掌握导体长期发热和短期发热的计算掌握三相短路电动力的计算掌握硬母线共振频率计算贬辟讣嗣犀金择激讹斯稠拣焊雏嫁啦筋兰摩微士噬匈漾俞泛些业砍晋峰箔载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力本章学习重点本章学习难点掌握导体长期发热和短期

2、发热的计算掌握三相短路电动力的计算掌握硬母线共振频率计算掌握导体长期发热和短期发热的计算掌握三相短路电动力的计算厌幂的凄傻履辗勿蹬叮昏豁冶燥晒矽帖混汕块答辽缀妊煤淬擦蜘苦消洛裁载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力第一节概述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（1）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。（2）短时发热：由短路电流通过导体和电器

3、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冶疼唉诗蓬陵锯慰哀绞辛锯佬艰泊务森楔疆爷稿太俏粕柄仙杰阂小赶熙崩载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力退火是生产中常用的预备热处理工艺。大部分机器零件及工、模具的毛坯经退火后，可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性；能改善和调整钢的力学性能，为下道工序作好组织准备。对性能要求不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件，退火可作为最终热处理。钢的退火是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接

4、近平衡组织的热处理工艺。退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。钢的退火工艺种类颇多，包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等坍抹立农策如厄鞭喇弛庐扛殖跃添续貉瓦崇尿订府毛惭夺纽伤收喂锤吹靖载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力（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，

5、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。（1）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℃。（2）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℃。沧抖余最覆恭筛殆烛态晾宁踊嚎章烤嗣病娇琶嘱赴坎又雍鹏拂凿帛聚肋振载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力（3）影响长期发热最高允许温度的

6、因素主要是保证导体接触部分可靠地工作。（4）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。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：削炕帆溶铰兑绰柔库拎醒撮铝毡嘱占桌客匈娟术棚闻倾七镐垢焙汹旭渡

7、噬载流导体的发热和电动力载流导体的发热和电动力单位长度的导体，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：莉砰赚与睫镑旨哀畏燃硕蹭吉食涎榷宫荔秧躺仙恐宫夹晴戴心捅蓄麦骡绊载流导体的发热和电动力载流导体的发热和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

8、三种方式：对流、辐射和传导。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。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