供配电系统 教学课件 作者 雍静 供配电系统7.pptx

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1、短路电流的力效应和热效应开关电器的灭弧能力断路器及其它开关装置选择互感器选择电缆选择第七章设备及线缆选择短路电流的力效应交变电流通过导体时，会在其周围产生交变磁场，位于磁场中的其他载流导体受到该磁场的作用，便会产生电动力。这个电动力的大小与载流导体之间的间距和电流的大小有关。在供配电系统中，任何运行的设备或线路的载流导体之间都会有电动力存在。当短路故障发生时，这种电动力将是正常运行状态的许多倍，往往造成设备或线路的机械损伤，使得系统不能运行。若导体或设备在短路电流的电动力作用下不被损坏，则认为该导体或设备是动稳定的，否则，就是不满足动稳定要求。第七章设备及线

2、缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的力效应短路电流通过三平行矩形截面导体产生的电动力效应若三相导体敷设在同一平面上，因任一时刻，总有一相电流与另两相电流方向相反，可以证明，中间相受力情况最为严重，该作用力的最大值为：第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应由于导体发热与电流平方成正比，使得短路时导体的发热比正常情况下高出许多，发热量的急剧增加会造成电气设备温度骤升，设备因过热而损坏的可能性也大增。因此，研究短路电流的热效应，就是研究在短路持续期间导体能够达到的最高温度，若这个最高温度小于电气设备的最高允许温度，则认为设备是热稳定的

3、，否则就是不满足热稳定要求的。第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应导体的发热过程1.未通电时　当导体中没有电流通过时，根据热平衡原理，导体的温度应当等于其周围环境温度。2.正常工作时　电气设备在正常工作时，由于导体中有电流通过，电流会在导体电阻中产生损耗，将部分电能转化成热能。这些热量一部分使导体温度升高，另一部分会散失在周围环境中，散失速率的快慢与导体跟周围环境的温差正相关。3.短路发生后　从短路发生时刻开始，短路电流致使导体发热量急剧增大，导体温度也因而急剧上升，直到过电流保护动作切断短路电流，这时导体温度达到短路后的最高值。第

4、七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应导体的发热过程1.未通电时2.正常工作时3.短路发生后第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应短路时导体的热力过程分析热平衡方程：最不利情况下：第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应短路热脉冲与假想时间短路热脉冲并不代表(或按一定比例代表)短路后实际的发热情况，因为短路热脉冲只是等效为短路电流在恒定的单位电阻上产生的热量，而实际情况中电阻是随温度变化的。第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应短路热脉冲与假想时间若稳态短路电流在某段

5、时间内的热脉冲与实际短路全电流有效值在短路时间中的热脉冲相等，则该段时间叫做假想时间。短路电流持续时间第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应短路电流的热效应短路热脉冲与假想时间若稳态短路电流在某段时间内的热脉冲与实际短路全电流有效值在短路时间中的热脉冲相等，则该段时间叫做假想时间。第七章设备及线缆选择第一节短路电流的力、热效应电弧的产生场致发射、碰撞游离、热游离　、热发射电弧的熄灭电弧的维持和熄灭条件第七章设备及线缆选择第二节开关电器的灭弧原理中、低压开关的主要灭弧方式磁吹灭弧短弧灭弧多断口灭弧狭缝灭弧第七章设备及线缆选择第二节开关电器的灭弧原理满足

6、正常工作条件满足工作电压要求第七章设备及线缆选择第三节电气设备选择的一般原则满足正常工作条件满足工作电流要求正常工作电流应当小于电气设备的额定电流。但根据不同电气设备的使用特点，对其额定电流有不同的要求。考虑环境条件影响第七章设备及线缆选择第三节电气设备选择的一般原则满足短路动、热稳定条件动稳定校验短路电流通过导体时，其应力为可见，除了短路电流、导体形状、安装方式、材料等都直接决定该导体所受应力。所以，判断导体是否动稳定，应当比较导体在通过短路电流时所受应力是否大于该导体的允许应力，若是，则不能满足动稳定要求。第七章设备及线缆选择第三节电气设备选择的一般原则

7、满足短路动、热稳定条件电器的动稳定校验母线的动稳定校验第七章设备及线缆选择第三节电气设备选择的一般原则当跨数大于2时当跨数等于2时导体的动稳定性要求满足短路动、热稳定条件热稳定校验电器的热稳定校验母线或电缆的热稳定校验第七章设备及线缆选择第三节电气设备选择的一般原则中压开关少油式断路器真空断路器第七章设备及线缆选择第四节开关电器及其选择中压开关中压负荷开关中压隔离开关第七章设备及线缆选择第四节开关电器及其选择低压开关低压断路器低压隔离器、隔离开关及组合电器第七章设备及线缆选择第四节开关电器及其选择开关电器的选择满足正常工作条件短路时的动、热稳定条件满足开关电

8、器分断能力要求断路器：或负荷开关：第七章设备及线缆选