開關(guān)柜短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)與熱效應(yīng)課件

開關(guān)柜短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)與熱效應(yīng)Oct.27,2009SunnyR&DPCSB

短路的定義：定義1：短路是指不同相之間，相對(duì)中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接。定義2：短路是指不同電位的導(dǎo)體之間的電氣短接。短路的種類：三相短路（對(duì)稱短路）兩相短路單相短路（最常見）兩相接地短路短路的原因

主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞。絕緣損壞的原因：設(shè)備長期運(yùn)行，絕緣自然老化，操作過電壓，雷電過電壓，絕緣受到機(jī)械損傷等。運(yùn)行人員的誤操作（帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘等），或鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上也是引起短路的原因（樹枝因風(fēng)跨越導(dǎo)體）。短路概述短路概述短路的危害TwoantiparallelcurrentsFFF=μ0/4πx2xL/axI1xI2aLI1I2由此可見，電動(dòng)力的大小與導(dǎo)體間的相互位置以及通過它們的電流大小有關(guān)。TwoparallelcurrentsI1I2FFF=μ0/4πx2xL/axI1xI2LCalculationexample,(anti)parallelcurrentsF=μ0/4πx2xL/axI1xI2L=0.4ma=0.1mμ0=4xπx10-7H/m(PermeabilityofFreeSpace)

(真空磁導(dǎo)率:亨利每米,它與真空介電常數(shù)ε0乘積的開方的倒數(shù)等于真空光速。光速?zèng)]有經(jīng)過特殊定義，在國際單位之中，它本身的數(shù)值“在數(shù)學(xué)上”沒有任何特殊之處——299792458米每秒。同樣，真空介電常數(shù)“在數(shù)學(xué)上”也沒有任何特殊之處：8.854187×10^-12牛頓每平方安培。

c2

ε0μ0=1

)I1=I2=50000AF=2000N[I]=kAgivessimplifiedF=0.2xL/axI1xI2

NBusbarcornerIIIFFApparatustruckIFMakingcurrentwithEarthingswitchfedfrombelowFfI開關(guān)柜中的電動(dòng)力效應(yīng)開關(guān)柜中的導(dǎo)電部分是由多個(gè)導(dǎo)體構(gòu)成的，當(dāng)導(dǎo)體中有電流流過時(shí)，各導(dǎo)體之間就有電動(dòng)力的作用。三相交流電動(dòng)力---同一瞬間三相電流各不相同，一相導(dǎo)體所受的電動(dòng)力可以認(rèn)為是其它兩相電流單獨(dú)作用的疊加。導(dǎo)體截面形狀對(duì)電動(dòng)力的影響---引入與導(dǎo)體截面尺寸及導(dǎo)體間距離有關(guān)的修正系數(shù)Kf.開關(guān)柜中的電動(dòng)力效應(yīng)兩平行載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力開關(guān)柜中的電動(dòng)力效應(yīng)開關(guān)柜中的電動(dòng)力效應(yīng)三相平行載流導(dǎo)體間的電動(dòng)力Im為線電流幅值開關(guān)柜中的電動(dòng)力效應(yīng)短路時(shí)電動(dòng)力對(duì)于開關(guān)柜的影響當(dāng)主回路發(fā)生短路時(shí)，載流導(dǎo)體將受到很大電動(dòng)力。短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)對(duì)象短路動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)的對(duì)象---載流導(dǎo)體，包括母線（銅排、主母線），支撐絕緣子和連接螺栓。一般最先發(fā)生破壞的是支撐絕緣子，

12kVKUVAG絕緣子彎曲破壞力為7.5kN 40.5kVKUVAG絕緣子彎曲破壞力為10kN40kA,50kA系統(tǒng)中開關(guān)柜的柜寬不小于800mm。短路電流的熱效應(yīng)導(dǎo)體通過正常負(fù)荷電流時(shí)，由于導(dǎo)體具有電阻，就要產(chǎn)生電能損耗，轉(zhuǎn)換為熱能，一方面使導(dǎo)體溫度升高，另一方面向周圍介質(zhì)散熱。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體向周圍介質(zhì)散發(fā)的熱量相等時(shí)，導(dǎo)體就維持在一定的溫度值。當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，短路電流將使導(dǎo)體溫度迅速升高。但短路后線路的保護(hù)裝置很快動(dòng)作，切除短路故障，因此短路電流通過導(dǎo)體的時(shí)間很短，通常不會(huì)超過2~3s。所以在短路過程中，可不考慮導(dǎo)體向周圍介質(zhì)的散熱，也就是可近似地認(rèn)為在短路時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體與周圍介質(zhì)是絕熱的，短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量，完全用來使導(dǎo)體溫度升高。由于導(dǎo)體溫度上升得很快，因而導(dǎo)體的電阻與比熱不是常數(shù)，而是隨溫度的變化而變化。短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)---GB3906-2006Cu:3s,110A/mm2;4s,95.5A/mm2Al:3s,71.95A/mm2;4s,62.3A/mm2短路動(dòng)熱穩(wěn)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)老標(biāo)準(zhǔn)：GB270