短路电流的热效应
序号 | 项 目 | 说 明 |
1 |
短路过程中导体的 发热和散热特点 | ①导体在短路时由于有极大的短路电流通过而使其温度急剧升 高。电路中的短路保护装置随即动作,迅速切除短路,因此短路时 间很短,可不考虑导体的散热,即可认为短路时导体是在绝热状态 下发热升温的 ②短路被切除后,导体不再发热,而只向周围介质散热,直到导体 温度与周围介质温度相等时为止 |
2 |
短路的发热计算与 假想时间的确定 | 由于实际短路电流 i亿 是一个幅值变动并含有非周期分量的电 流,要按此电流来计算其产生的热量是相当困难的,因此通常采用 其恒定的短路稳态电流 I 心 来等效计算实际短路电流所产生的热 量,并假定一个“假想时间”(或称“热效时间”),在此时间内导体通 过 I 心 产生的热量恰与实际短路电流 i亿 在实际短路时间t亿 内产生的 热量相等,如图所示。图 a 为无限大容量系数和不带自动电压调整 装置的发电机供电时的短路发热曲线和假想时间,图 b 为带自动电 压调整装置的发电机供电时的短路发热曲线和假想时间
假想时间按下式确定: tima = t亿 + 0 . 05( II"心 )2 在无限大容量系数中: tima = t亿 + 0 . 05(s) 当 ts > 1s 时,可认为 tima = t亿 短路时间 t亿 为短路保护装置实际最长的动作时间top与断路器的 断路时间toc之和,即 t亿 = top + toc 式中,toc又为断路器的固有分闸时间与其燃弧延续时间之和。对 一般高压断路器(如油断路器),可取 toc = 0 . 2s;对高速断路器(如真 空断路器),可取 toc = 0 . 1 ~ 0 . 15s。对低压断路器,其燃弧延续时间 可取 0 . 01 ~ 0 . 02s,再加上其 固有分 闸 时 间(查文献[5]或产 品样 本),即得其 toc |
续表
序号 | 项 目 | 说 明 |
3 |
短路最高 温度的确定 | 在工程设计中,一般是利用图 a 所示曲线来近似地确定 8k。该曲 线的横坐标用导体加热系数 K 来表示,纵坐标表示导体温度 8。由 导体正常负荷温度 8L 查短路最高温度 8k 的步骤如下(参看图 b):
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3 |
短路 最 高 温度 的 确 定 |
①先从纵坐标上找出导体在正常负荷时的温度 8L 值;如果实际 温度不知,可用导体的正常最高允许温度(参看表 ZY4 - 10) ②由 8L 向右查得相应曲线上的 a 点,并由 a 点向下查得横坐标 轴上的 KL ③用下式计算: Kk = KL+ ( )2 lima 式中,A 为导体截面积(mm2 );I + 为三相短路稳态电流(A);lima 为短 路发热假想时间(s);KL 和 Kk 的单位均为 A2 ·s/mm2。 ④从横坐标轴上找出 Kk,再由 Kk 向上查得相应曲线上的 b 点,并 由 b 点向左查得纵坐标轴上的短路最高温度8k 值 |
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