1、3- 4 短路电流的效应一、短路电流的效应；1、电动力效应；1）电动力的产生；三相平行导体,由力学、电工学可知；两载流导体之间作用力的大小可按下式计算; F=2Ksi1i2L/a10-7 (N)式中：i1i2两平行导体中电流的瞬时值，A；L平行导体的长度，cm；a两导体中心线间的距离(单位与长度L一致)。,Ks导体的形状系数；与导体截面形状，尺寸及相互间距离有关。 (1)对于圆形截面和正方形截面的导体其Ks=1； (2)对于矩形截面的导体，设截面高为h，宽为b，当两导体之间的空隙距离(a-b)大于导体截面的周长2(b+h)时取Ks=1； (3)当矩形截面导体不符合上述条件时，可查表6-1中的变
2、化曲线。,h,b,当三相短路时，如果三相导体平行布置在同一平面内，则中间相所受的电动力最大，其值可用下式计算；,由于三相短路电流的冲击值比两相短路电流冲击值大1.15倍，故对应的电动力也大1.15倍。因此，在选择电气设备和流导体时，应采用三相短路电流冲击值进行动稳定校验。,2）电动力的危害 母线、导线弯曲变形，绝缘子拉断。3)电气设备的动稳定电流;（母线动稳定校验计算另外讨论） 对于成套电气设备，其载流导体的几何尺寸。截面形状、机械强度和布置方式都是确定的。为了方便用户选择，制造厂家通过计算和实验，从承受电动力的角度出发，在产品技术数据中，直接给出了电气设备的动稳定电流，用符号ies表示，,在
3、选择电气设备时，其动稳定电流的值应不少于最大短路电流冲击值。即;,2、短路电流的热效应;1）导体长时温度、温升。（电流不变化下） 开始：=0通电=W时；温 度不再变化。,0,、,t,当导体发热温度超过一定值后，就会引起导体机械强度的下降和绝缘材料的绝缘强度的降低（老化），从而使电气设备的使用年限缩短甚至损坏。因此，对电气设备和载流导体都规定有最高允许温度、温升。 找出允许温度、温升与电流的关系；,I-电流不变化,由导体热平衡可知：发热量=散热量+使导体温度上升的热量， 那么 在dt时间内发热量 Qdt=Adt+C d,解之；,所以；,当t=0时, 1-1=0 =0 =0当t时, (1- 0)=
4、1 =W,在=p-0= C 时, （p由绝缘材料决定）,IIN p p实际温度、温升 随着电流变化而变化,2）导体短时温度、温升。 因为短路存在时间很短，热量来不及散发，则全部用来使导体温度升高。所以曲线很陡，短时允许温度、温升也很高。 要保证电气设备不烧毁； sp.s sp.s,表3-10各种导体的短时最大允许温升及热稳定系数,查表3-10 怎样求 出短时温度、温升？ 因为短路电流是变化的。,3)假想作用时间；（ti）替代原则； 替代前后发热量不变。 常用一个不变的电流代替变化的电流，用一个假想的作用时间代替短路实际存在时间。实际发热量；,假想作用时间内发热量,对于无限大容量电源系统有；,4）导体的最小热稳定截面； 对于导线常需要确定其满足短路热稳定条件下的最小允许截面。 短路电流产生的发热量；,使导体温度升高s的发热量； Qt=ALCavs = Qts （不散发）,只要 AAmin p.s p.s,5）成套电气设备的热稳定校验 在材料、A一定时，短时发热量与Ik有关，而温升而取决于Ik大小和作用时间。 即 ;,实际发热量短时允许发热量 实际温度短时允许温度,
