第二章导电、绝缘与电气设备选择原理.pptx
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第二章导电、绝缘与电气设备选择原理.pptx
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第2章导体与绝缘体,发电厂及变电站电气部分,三峡大学电气与新能源学院CollegeofElectricalEngineering&NewEnergy,第一节绝缘及绝缘子,绝缘是电气设备结构中的重要组成部分。
绝缘和按照一定要求组成的绝缘系统(绝缘结构)是支撑高电压设备的基础。
1.绝缘,绝缘是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来,使之与其它不等电位的物体之间不发生接触、不相关连,从而保持不同的电位。
良好的绝缘可以有效地避免短路和危及人身安全,是保证电气设备与线路的安全运行和防止人身触电事故发生的最基本、最可靠的手段。
电气设备绝缘需满足两个基本条件:
设备本身绝缘良好,没有局部放电、过热和化学等老化或劣化的因素存在;工作电压必须和设备的额定电压相适应,不能超越允许的范围,也不能承受雷电等外部及内部的瞬变过电压。
第一节绝缘及绝缘子,绝缘按物质分类:
气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘绝缘按恢复能力分类:
自恢复绝缘(指空气间隙和与空气接触的外绝缘)、非自恢复绝缘(固体介质、液体介质构成的设备内绝缘),外绝缘:
不同设备外表面之间或设备与大地之间的绝缘,受风、雨、雪、雾、雷电及温度变化等自然条件、表面污秽和外力影响。
一般由电力设计部门设计。
绝缘介质:
不导电的气体、不导电的液体和不导电的固体。
内绝缘:
设备内部的绝缘,一般不与空气接触,不受空气湿度与外界污秽程度等的影响,相对比较稳定;一般是由制造厂家设计。
1.绝缘,电力设备的外绝缘包括:
空气间隙和绝缘子(包括套管)。
空气间隙在工频交流电场中的平均放电梯度近似为400kV/m。
电极形状,不同形状电极间的场强越均匀,绝缘水平也越高。
电压波形的影响,包括正弦波、操作冲击波、雷电冲击波及直流叠加操作波等四种典型电压波形。
气象状况,包括气压、气温和湿度。
影响空气的绝缘水平的因素:
第一节绝缘及绝缘子,1.绝缘,绝缘子:
安装在不同电位的导体之间或导体与地电位构件之间,能够耐受工作电压和机械应力的器件。
图绝缘子的结构示意图,绝缘子必须具有足够的机械强度和绝缘强度,并能在恶劣环境(高温、潮湿、多尘埃、污秽等)下安全运行。
第一节绝缘及绝缘子,2.绝缘子,2.1绝缘子的作用,按结构:
支柱式绝缘子、悬式绝缘子、防污型绝缘子和套管绝缘子。
按材料:
陶瓷绝缘子,玻璃钢绝缘子,合成绝缘子,半导体绝缘子。
按装设地点:
户内(无伞裙、无防污型)和户外(有较大伞裙、有防污型多用在多尘埃、盐雾和化蚀气体的污秽环境中),按应用场合:
电站绝缘子、电器绝缘子和线路绝缘子,其中用于电站、电器的可击穿型绝缘子有针式支柱、空心支柱和套管,不可击穿型有棒形支柱和容器瓷套。
用于线路的可击穿型绝缘子有针式、蝶形、盘形悬式,不可击穿型有横担和棒形悬式,第一节绝缘及绝缘子,2.绝缘子,2.2绝缘子的分类,支柱绝缘子和穿墙套管,外胶装支柱绝缘子,内胶装支柱绝缘子,610kV棒式绝缘子,高压110220kV户外棒式绝缘子,穿墙套管,第二节常用导体,发电厂和变电站中常用的导体通常包括:
硬导体和软导线。
硬导体:
矩形导体、槽型导体、管形导体,软导线:
钢芯铝绞线、组合导线、分裂导线和扩径导线,按导体结构,导体可以分为导线、母线和电力电缆,母线:
汇集、分配和传送电能;导线和电力电缆:
传送电能;导线包括:
裸导线、绝缘导线,1.导线,1)单股导线包括:
铝包钢线、钢包钢线、镀锌低碳钢线、硬铜圆单股线(特殊环境使用)。
线径细、强度高、载流容量小,常用于小容量配电线路或通讯明设架空线,硬铜圆单线因价格昂贵仅用于特殊环境中。
第二节常用导体,1.导线,2)普通绞线包括:
铝绞线、铝合金绞线、铝包钢丝绞线、镀锌钢绞线、硬铜丝绞线。
铝绞线用于小跨距的配电线路。
铝合金绞线常用于一般输配电线路。
铝包钢丝绞线主要用于重冰区或大跨距导线,通讯或避雷线等。
3)组合绞线由两种单股线(即导电金属单股线和高强度金属单股线)绞制而成,如钢芯铝绞线、钢芯铝合金绞线、钢芯铝包钢绞线等。
此类导线是电网中应用最为广泛的导体,具有抗拉强度高、价格低等优点。
4)特种导线系指防电晕的扩径型钢芯铝绞线、高强度大跨距导线及自阻尼导线等,具有截面大,抗拉强度高,适用于重冰区超高压架空线路。
第二节常用导体,2.母线,狭义母线指主接线中的主母线,广义母线包括:
电气主接线的主母线和设备之间的连接线;厂用电部分的厂用母线;电气二次系统中直流系统的直流母线;二次部分的小母线等。
按使用材料分类:
1)铜母线导电率高、机械强度高、耐腐蚀,但产量少,价格贵,故主要用在易腐蚀的地区(如化工厂附近或沿海地区等)。
2)铝母线导电率仅次于铜,且质轻、价廉、产量高,在屋内和屋外配电装置中广泛采用。
3)铝合金母线包括:
铝锰合金和铝镁合金两种,铝锰合金母线载流量大,但强度较差;铝镁合金母线机械强度大,但载流量小,焊接困难,使用范围较小。
4)钢母线机械强度大,导电性差,仅用在高压小容量电路(如电压互感器回路以及小容量厂用、站用变压器的高压侧)、工作电流不大于200A的低压电路、直流电路以及接地装置回路中。
220kV管形母线、支柱绝缘子,第二节常用导体,2.母线,用外壳将导体连同绝缘等封闭起来的母线,用于单机容量在200MW以上的大型发电机组、发电机与变压器之间的连接线以及厂用电源和电压互感器等分支线。
2.2.1封闭母线的基本结构,1)载流导体一般用铝制成,采用空心结构以减小集肤效应。
截面有矩形、槽形和管形,电流很大时可采用水内冷圆管母线。
2)支柱绝缘子采用多棱边式结构以加长漏电距离,每个支撑点可采用一至四个绝缘子支撑,一般采用三个绝缘子支撑。
2.2封闭母线,3)保护外壳由58mm的铝板制成矩形或圆管形,在外壳上设置检修与观察孔。
4)伸缩补偿装置在一定长度范围内设置焊接的伸缩补偿装置;在与设备连接处适当部位设置螺接伸缩补偿装置。
5)密封隔断装置封闭母线靠近发电机端及主变压器接线端和厂用高压变压器接线端,采用大口径绝缘板作为密封隔断装置,并用橡胶圈密封,以保证区内的密封维持微正压运行的需要。
2.2.2封闭母线的类型,
(1)按外壳材料可分为:
塑料外壳母线和金属外壳母线,
(2)按外壳与母线间的结构形式可分为,1)共箱封闭母线2)隔相封闭母线3)离相封闭式母线,第二节常用导体,2.母线,2.2封闭母线,2.2.1封闭母线的基本结构,第二节常用导体,2.母线,2.2封闭母线,2.2.2封闭母线的类型,1)共箱封闭母线2)隔相封闭母线3)离相封闭式母线,第二节常用导体,2.母线,2.2封闭母线,2.2.3封闭母线的特点,1)运行安全、可靠性高2)母线附近钢构中的损耗和发热显著减小3)短路时母线之间的电动力大为减小4)母线和外壳可兼作强迫冷却的管道,母线的载流量可大幅提高。
缺点,优点,1)有色金属消耗约增加一倍。
2)外壳产生损耗,母线功率损耗约增加一倍。
3)相同截面母线载流量减小。
第二节常用导体,2.母线,2.3绝缘母线,在原敞露母线外表加上绝缘,取消支柱绝缘子,直接架在钢架结构上,在电流小于2500A的线路中使用,优点如下:
1)绝缘母线全绝缘相间距不受电压等级的限制,只取决于安装尺寸,相间距大大减小,且运行可靠。
2)单根绝缘母线可根据通过的电流的大小设计,可满足任何电流的要求,避免了电流较大时使用多根电缆并用所带来的电流不平衡问题。
3)绝缘母线绝缘层的无模具浇注使得母线的形状尺寸可根据需要做随意调整,满足各种需要。
4)绝缘母线连接装置的使用使得绝缘母线的安装非常灵活,可根据不同的空间位置、安装尺寸做随意分段组合,同时还可弥补由于某种原因造成的安装尺寸上的一些偏差。
第二节常用导体,3.电力电缆,3.1电力电缆的种类,1)按电压等级分:
低压电缆(1kV及以下);中压电缆(3、6、10、35kV);高压电缆(60kV及以上)。
2)按电缆导电线芯截面分:
2.5,4,6,10,16,25,35,50,70,95,120,150,185,240,300,400,500,625,800mm2。
3)按电缆芯数分:
单芯、双芯、三芯、四芯。
4)按传输电能的形式分:
直流电缆和交流电缆。
5)按特殊需求分:
输送大容量电能的电缆、阻燃电缆和光纤复合电缆等6)按电缆绝缘材料和结构分:
油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯绝缘电缆(简称塑力电缆)、交联聚乙烯绝缘电缆(简称交联电缆)、橡皮绝缘电缆、高压充油电缆和SF6气体绝缘电缆。
1)电缆线芯:
2)绝缘层:
使用的材料:
橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯、聚丁烯、棉、麻、丝、绸、纸、矿物油、植物油、气体等。
3)保护层:
分内保护层和外保护层。
内保护层由铝、铅或塑料制成,外保护层由内衬层和外被层组成。
第二节常用导体,3.电力电缆,3.2电力电缆的结构,图25电力电缆的结构1导体;2相绝缘;3纸绝缘;4铅包皮;5麻衬;6钢带铠甲;7麻被;8钢丝铠甲;9填充物,第三节电流流过导体时的热效应,1.概述,导体和电器在实际工作中将产生损耗,并转化为热能,使导体和电器的温度升高(热效应)。
当温度过高,会导致材料的物理性能和化学性能变坏,损耗:
(1)电阻损耗
(2)介质损耗(3)涡流和磁滞损耗,危害:
(1)机械强度下降
(2)接触电阻增加(3)绝缘性能降低,1.概述,电气设备在实际运行中的两种典型工作状态,1)正常工作状态正常运行2)短路工作状态发生短路,两种工作状态对应的发热标准(最高允许温度)。
1)长期发热(正常),普通导体的正常最高工作温度不宜超过+70,在计及日照影响时,钢芯铝线及管形导体可按不超过+80考虑,普通导体接触面处有镀(搪)锡的可靠覆盖层时,可提高到+852)短时发热(短路),硬铝及铝锰合金可取200,硬铜可取300。
第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.1发热量计算,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。
在稳定状态下,依据能量守恒定律,导体发热过程中一般的热量平衡关系为:
发热量=导体升高温度所需热量+散热量,第三节电流流过导体时的热效应,2.1.1电阻损耗产生的热量,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,2.长期发热和载流量,2.1发热量计算,第三节电流流过导体时的热效应,2.1.1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。
矩形截面导体的集肤系数曲线,2.长期发热和载流量,2.1发热量计算,第三节电流流过导体时的热效应,2.1.1电阻损耗产生的热量,2.长期发热和载流量,2.1发热量计算,第三节电流流过导体时的热效应,圆管形截面导体的集肤系数曲线,图中f为电源频率,Rdc为1000m长导体的直流电阻,2.长期发热和载流量,2.1发热量计算,第三节电流流过导体时的热效应,2.1.2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,太阳辐射功率密度,我国取;,太阳照射热量的吸收率,表面磨光的铝管取;,:
单位导体长度受太阳的照射面积()。
D:
为导体的直径(m)。
2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),对流指由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程,对流换热量与导体对周围介质的温升及换热面积成正比:
:
单位导体散热面积()。
第三节电流流过导体时的热效应,:
对流散热系数(W/(.),2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),
(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,属于自然对流换热。
此种情况的对流换热系数取:
单位长度导体的对流换热面积Fc是指有效面积,它与导体形状、尺寸、布置方式和多条导体的间距等因素有关。
第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),单条矩形导体竖放时的对流换热面积(单位为m2/m)为,第三节电流流过导体时的热效应,2.2散热量计算,2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),第三节电流流过导体时的热效应,两条矩形导体竖放时(如图所示)的对流换热面积,三条矩形导体竖放时(如图所示)的对流换热面积,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,槽型导体的对流换热面积,圆管形导体(直径为D)的对流换热面积为:
2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),
(2)强迫对流换热屋外配电装置中的管形导体,常受到风的吹拂,风速越大,空气分子与导体表面接触的数量增多,对流换热的条件就越好,因而形成强迫对流换热。
空气温度为20时,空气的导热系数为,空气温度为20时,空气的运动粘度系数为,Nu为努谢尔特准则数,是传热学中表示散热强度的一个数据。
2.2散热量计算,2.2.1对流换热量的计算(自然对流和强迫对流),第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,单位长度圆管形导体的对流换热面积:
当2490时,A=0.42,B=0.58,n=0.9。
V为风速(m/s),为计算时根据风向与导体的夹角计入的修正系数,当024时,A=0.42,B=0.68,n=1.08;,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.2辐射散热,根据斯蒂芬玻尔兹曼定律,导体向周围空气辐射的热量为:
W、0导体温度和周围空气温度();,导体材料的辐射系数(又称黑度系数,见表3-2),磨光的表面小,粗糙或涂漆的表面大;,Ff单位长度导体的辐射换热面积(m2/m)。
辐射指导体温度以热射线的形式从高温物体传给低温物体,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.2辐射散热,导体材料的辐射系数,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.2辐射散热,1)单条矩形导体的辐射散热面积,2)双条矩形导体的辐射散热面积,代表辐射到对面导体的部分,不能计入,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.2辐射散热,3)三条矩形导体的辐射散热面积,按照相同的方法求得,4)槽形导体的辐射散热面积,5)圆管导体的辐射散热面积,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.2散热量计算,2.2.3导热,导热是指分子运动将热量由高温传至低温区,导热系数W/(m.)。
导热面积()。
物体厚度(m)。
高温区和低温区的温度()。
第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.3长期发热的温升过程,工程上为了便于分析与计算,常把换热量表示为,(w/m),导体升温的过程中,导体产生的热量一部分使自身温度升高(Qw),另一部分散失到周围介质中,导体的温度由最初温度开始上升,经过一段时间后达到稳定温度,过程可表示为,其中,c为比热容(J/(kg.)、m为单位长度的质量,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.3长期发热的温升过程,导体通过电流I时,经过时间t,温升为,在时间dt内,有,得到,当t=0t时,,即,得到,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.3长期发热的温升过程,可得,当t,可得稳定温升为,图导体的温升曲线,设导体的热时间常数,可见:
温升过程是按指数曲线变化,初始阶段温升上升很快,随时间延长其上升速度逐渐减小,大约经过t=(3-4)Tr后便趋近稳定温升。
第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.4导体的载流量,在额定环境温度0下,使导体的稳定温度正好等于长期发热最高允许温度(即W=al)的电流,称为该0下的载流量Ial(或长期允许电流),载流量实际上根据设备温度升高的限制条件,将能够满足温度限制条件的电流,作为工程设计的依据。
由前式,满足载流量条件的温升,载流量(室内导体),第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.4导体的载流量,由此可知:
导体的稳定温升,与电流的平方、导体材料的电阻成正比,而与总换热系数和换热面积成反比。
提高导体载流量的措施:
()减小导体电阻,用铜代替铝;()增大导体的散热面积,在相同截面下,矩形、槽形比圆形导体的表面积大;()提高放热系数。
矩形导体竖放散热效果好,导体表面涂漆可以提高辐射散热量并用以识别相序;()提高长期发热最高允许温度,在导体接触面镀(搪)锡;,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.4导体的载流量,例:
计算屋内配电装置中125mm8mm矩形导体的载流量,长期发热最高允许温度为70,周围空气温度为25。
查得,交流电阻,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.4导体的载流量,例:
计算屋内配电装置中125mm8mm矩形导体的载流量,长期发热最高允许温度为70,周围空气温度为25。
(2)计算对流散热,对流换热系数为,对流换热量为,对流换热面积为,第三节电流流过导体时的热效应,2.长期发热和载流量,2.4导体的载流量,例:
计算屋内配电装置中125mm8mm矩形导体的载流量,长期发热最高允许温度为70,周围空气温度为25。
(3)计算辐射散热,m2/m,辐射换热面积,因导体表面涂漆,取,,辐射换热量为,(4)导体的载流量,竖放时为,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,电气设备的短时发热指短路开始至短路被切除为止很短一段时间内导体发热的过程。
此时,导体产生的热量比正常发热要大得多,导体温升更高。
短时发热计算的目的,就是要确定导体短路时的最高温度,以校验导体和电器的热稳定是否满足要求。
图短时发热过程,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.1短时发热过程,短时(短路开始到短路被切除)发热特点:
(1)发热时间很短,电流比正常工作电流大的多,导体产生的热量来不及散失到周围介质中去,全部用来使导体温度升高,散热量可以忽略不计。
导体短时发热过程中的热量平衡关系可以表述为,电阻损耗产生的热量=导体的吸热量,即,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.1短时发热过程,短时发热过程中,导体的电阻和比热容与温度的函数关系为,
(2)在短时间内,导体的温度快速升高,其电阻和比热容不再是常数而是温度的函数。
其中:
和分别为和c的温度系数(-1),0和c0分别为导体在0时的电阻率(m)和导体在0时的比热容J/(kg);,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.1短时发热过程,由热量平衡微分方程,得,将导体的电阻和比热容及代入得,S为导体的截面积(m2),w为导体材料的密度,铝为2.7103kg/m3;,其中:
Ikt为t时刻短路全电流瞬时值(A);,整理得,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.1短时发热过程,对上式两边积分,时间从0到tk,温度对应从w到h,令:
表示:
0到tk时间内,电阻为1的导体中所放出的热量,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.1短时发热过程,上式可改写为,短路终了时:
根据A与温度的关系,绘制关系曲线=f(A),可查出短路结束时的对应的温度值。
第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.1短时发热过程,可以根据=f(A)曲线,计算短时发热最高温度,()由短路开始温度w(短路前导体的工作温度),查出对应的值Aw;,如果hal,导体不会因短时发热而损坏,称之满足热稳定要求。
()计算短路电流热效应Qk,可按上式计算出Ah;,()再由Ah查出短路终了温度h,即短时发热最高温度。
第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.2短路电流热效应的计算,短路全电流瞬时值的表达式为,其中,短路电流非周期分量起始值,Ipt为t时刻的短路电流周期分量有效值(kA),也随t变化;,次暂态电流。
Ta为非周期分量衰减时间常数。
代入得短路电流热效应,即Qk为周期分量热效应Qp与非周期分量热效应Qnp之和。
第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.2短路电流热效应的计算,3.2.1周期分量热效应的计算,周期分量热效应,可采用近似数值积分法。
对任意函数y=f(x)的定积分,可采用辛普生法近似计算。
将积分区间分成2等分,得,如果把整个区间n(偶数)等分,yi为函数值(i=0,1,2,n),对每两个等分用辛普生公式,累加后得到辛普生公式为,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.2短路电流热效应的计算,3.2.1周期分量热效应的计算,取n=4,并近似认为,则可简化为,将、和b-a=tk代入,得,(kA)s,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.2短路电流热效应的计算,3.2.2非周期分量热效应的计算,T为非周期分量等效时间(s),其值可由表查得。
当tk1s时,导体的发热主要由周期分量热效应来决定,非周期分量热效应可略去不计。
第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.2短路电流热效应的计算,【例】某变电所汇流母线,采用矩形铝导体,截面为63mm8mm,集肤系数为1.03,导体的正常工作温度为50,短路切除时间为2.6s,短路电流,试计算导体的短路电流热效应和短时发热最高温度。
解
(1)短路电流热效应,第三节电流流过导体时的热效应,3.短时发热和热稳定,3.2短路电流热效应的计算,【例】某变电所汇流母线,采用矩形铝导体,截面为63mm8mm,集肤系数为1.03,导体的正常工作温度为50,短路切除时间为2.6s,短路电流,试计算导体的短路电流热效应和短时发热最高温度。
第三节电流流过导体时的热效应,
(2)短时发热最高温度,由导体的正常工作温度为50,查曲线可得Aw=0.41016J/(m4)。
查曲线可得h=80200,导体不会因短时发热而损坏,满足热稳定要求,第四节电流流过导体时的电动力,载流导体在磁场中受到的电磁作用力称为电动力。
短路时,导体受到的电动力比正常工作时大很多,可能导致导体发生变形或损坏。
因此在设计配电装置时必须要检验装置的动稳定,即对装置所能承受的电动力进行验算,保证其不超过允许值。
硬导体的最大允许应力(MPa),第四节电流流过导体时的电动力,1.两平行导体间的电动力,毕奥沙瓦定律:
如图所示,长度为L的导体中,流过电流i,磁感应强度为B处的元线段dL上所受电动力dF为,电动力与电流成正比,正常运行时,电动力相对较小,在短路时,电流急剧增加,导致电动力加大当导体的机械强度不够时,容易产生变形或损坏,这是进行动稳定计算的原因。
dF的方向由左手定则确定。
图毕奥-沙瓦定律,第四节电流流过导体时的电动力,1.两平行导体间的电动力,1.1两平行无限长导体的电动力,图平行导体间的电动力,两个细长平行导体分别通以电流i1,i2,方向相反,距离为a,计算导体的受力情况。
第一根导线在第二根导线处产生的磁感应强度,载流导体2的电动力,将a90o带入,可见:
电流流向相反的两根导体的受力大小相等,方向相反,与电流的大小成正比与导体之间的距离成反比,载流导体1的电动力,第四节电流流过导体时的电动力,实际电流在导体截面上的分布并不是集中在轴线上,导体的截面形状和尺寸影响电动力的大小。
图矩形导体的形状系数,将电流分布对电动力的影响可以用一个形状系数来修正,修正后的电动力为,矩形导体的形状系数由图示可得。
且当导体净距大于导体截面半周长的两倍,即a-b2(h+b)时,Kf=1;对于圆管形和槽形导体,可取Kf=1。
1.两平行导体间的电动力,1.1两平行无限长导体的电动力,第四节电流流过导体时的电动力,2.导体短路时的电动力,2.1三相短路
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