导图社区 载流导体的发热和电动力
这是一篇关于载流导体的发热和电动力的思维导图
编辑于2022-03-08 16:18:58载流导体的发热和电动力
概述
电气设备有电流通过时将产生损耗。长期发热,是由正常运行时工作电流产生的;短时发热,是由故障时的短路电流产生的。
发热对电气设备的影响
(1)使绝缘材料的绝缘性能降低。有机绝缘材料长期受到高温作用,将逐渐老化,以致失去弹性和降低绝缘性能。
(2)使金属材料的机械强度下降。当使用温度超过规定允许值后,由于退火,金属材料机械强度将显著下降。
(3)使导体接触部分的接触电阻增加。
最高允许温度:为了保证导体可靠地工作,须使其发热温度不得超过一定限值,这个限值叫作最高允许温度。
(1)导体的正常最高允许温度,一般不超过+70℃; ·在计及太阳辐射(日照)的影响时,钢芯铝绞线及管形导体,可按不超过+80°C来考虑; ·当导体接触面处有镀(搪)锡的可靠覆盖层时,允许提高到+85℃; ·当有银的覆盖层时,可提高到95℃。
(2)导体通过短路电流时,短时最高允许温度可高于正常最高允许温度,对硬铝及 铝合金可取200℃,硬铜可取300°℃。
导体的长期发热及其载流量的计算
三、大电流导体附近钢构件的发热
随着发电机组容量的加大,导体的电流也相应增大,导体周围出现强大的交变电磁场,使其附近钢构件中产生很大的磁滞和涡流损耗,钢构件因此而发热。如果钢构件是闭合回路,其中尚有环流存在,发热还会增多。当导体电流大于3000A时,附近钢构件的发热不容忽视。钢构件温度升高后,可能使材料产生热应力而引起变形,或使接触连接损坏。混凝土中的钢筋受热膨胀,可能使混凝土发生裂缝。为了减少钢构件损耗和发热,常采用下面一些措施
(1)加大钢构件和导体之间的距离,使磁场强度减弱,因而可降低涡流和磁滞损耗
(2)断开钢构件回路,并加上绝缘垫,消除环流
(3)采用电磁屏蔽。在磁场强度H最大的部位套上短路环,利用短路环中感应电流的去磁作用以降低导体的磁场,或在导体与钢构件之间安置屏蔽栅,栅中的电流亦可使磁场削弱
(4)采用分相封闭母线。每相母线分别用铝质外壳包住,外壳上的涡流和环流能起双重屏蔽作用,壳内和壳外磁场均大大降低,从而使附近钢构件的发热得到较好改善。
导体的发热和散热
在发电厂和变电站中,母线(导体)大都采用硬铝或铝锰、铝镁合金制成。无论正常情况下通过工作电流,或短路时通过短路电流,母线都要发热。为使母线发热温度不超过最高允许温度,需了解发热过程,并进行分析计算。
(2)强迫对流散热。屋外配电装置中的管形导体,常受到大气中风吹的作用,风速 越大,对流散热的条件就越好,因而形成强迫对流散热。