电动力计算[1]

第五章电气设备的发热和电动力计算

第4节导体短路时的电动力计算

众所周知，通过导体的电流产生磁场，因此，载流导体之间会受到电动力的作用。正常工作情况下，导体通过的工作电流不大，因而电动力也不大，不会影响电气设备的正常工作。短路时，导体通过很大的冲击电流，产生的电动力可达很大的数值，导体和电器可能因此而产生变形或损坏。闸刀式隔离开关可能自动断开而产生误动作，造成严重事故．开关电器触头压力明显减少，可能造成触头熔化或熔焊，影响触头的正常工作或引起重大事故。因此，必须计算电动力，以便正确地选择和校验电气设备，保证有足够的电动力稳定性，使配电装置可靠地工作。

一、两平行圆导体间的电动力

如图所示，长度为l 的两根平行圆导体，分别通过电流i 1和i 2，并且i 1=i 2，两导体的中心距离为a,直径为d ，当导体的截面或直径d 比a 小得很多以及a 比导体长度l 小得很多时，可以认为导体中的电流i 1和i 2集中在各自的几何轴线上流过。

计算两导体间的电动力可以根据比奥—沙瓦定律。计算导体2所受的电动力时，可以认为导体2处在导体1所产生的磁场里，其磁感应强度用B1表示，B1的方向与导体2垂直，其大小为

)(22417171011010T a

a i i H B --?=?==ππμ 式中H 1—导体1中的电流i 1所产生的磁场在导体2处的磁场强度

μ0—空气的倒磁系数

则导体2全长l 上所受的电动力为

?--?=?=l N l a

dx a i i i i F 0217217

2)(221010 同样，计算导体1所受的电动力时，可认为导体1处在导体2所产生的磁场里，显然，导体1所受到的电动力与导体2相等。

有公式可知，两平行圆导体间的电动力大小与两导体通过的电流和导体长度成正比，与导体间中心距离成反比。

二、两平行矩形截面导体间的电动力

如图为两条平行矩形截面导体，其宽度为h,厚度为b,长度为l,两导体中心的距离为a ，通过的电流为i1和i2，当b 与a 相比不能忽略或两导体之间布置比较近时，不能认为导体中的电流集中在几何轴线流过，因此，应用前述公式求这种导体间的电动力将引起较大的误差。实际应用中，在上述公式里引入一个截面形状系数，以计及截面对导体间电动力的影响，

即得出求两平行矩形截面导体间电动力的计算公式

)(22

10N a l F K i i x -?= 式中 K x —截面形状系数截面形状系数的计算比较复杂，对于常用的矩形母线截面形状系数，已经绘制成曲线，设计的时候可查得。

图平行矩形截面导体

三、三相母线短路时的电动力

三相母线布置在同一平面中，是实际中经常采用的一种布置型式。母线分别通过三相正弦交流电流Ia 、Ib 和Ic ，在同一时刻，各相电流是不相同的。发生对称三相短路时，作用于每相母线上的电动力大小是由该相母线的电流与其它两相电流的相互作用力所决定的。在校验母线动稳定时，用可能出现的最大电动力作为校验的依据。经过证明，B 相所受的电动力最大，比A 、C 相大7%，由于电动力的最大瞬时值与短路冲击电流有关，故最大电动力用冲击电流表示，则B 相所受到的电动力为

)(73.127

10N a L i F ch

zd -?= 式中 F zd ——三相短路时的最大电动力，N L ——母线绝缘子跨距，m

a ——相间距离，m

i ch ——三相短路冲击电流（一般高压回路内短路时，I i ch ''=55.2；

直接由大容量发电机供电的母线短路时，I i ch ''=7.2

在同一地点两相短路时最大电动力比三相短路小，所以，校验电器设备时，采用三相短路来校验其动稳定。

四、校验电气设备动稳定的方法

动稳定是指电动力稳定，是电气设备承受短路电流引起的机械效应的能力。

1．校验母线动稳定的方法

按下式校验母线动稳定

)(p a zd y σσ≥

σy ——母线材料的允许应力，p p p a a a ，，

，硬钢为硬铜为硬铝为10101066615713769???

σzd ——母线最大计算应力，p a

)(10)(P P a a zd W FL

W M ==σ

)(m N M ?母线所受的最大弯矩，—式中：

m W 3截面系数，— 三相母线水平布置平放时，W=0.167bh 2

三相母线水平布置竖放时，W=0.167hb 2

2．校验电器动稳定的方法

按下式校验电器动稳定 i i ch j ≥

式中 ij ——电器极限通过电流的幅值，从电器技术数据表中查得

ich ——三相短路冲击电流。

例题2 已知发电机引出线截面S=2（100×8）mm 2,其中h=100mm,b=8mm,2表示一根母线有两条。三相母线水平布置平放。母线相间距离a=0.7m,母线绝缘子跨距L=1.2m 。三相短路冲击电流为46Ka 。求三相短路时的最大电动力Fzd 和三相短路时一相母线中两条母线间的电动力Fi 。

解：

1。求Fzd 根据公式，母线三相短路时所受的最大电动力为

i F ch zd a L 27

1073.1-?=

)(5.6277.02.173.1)1046(10327N =???=?-

2.求F i 根据公式K i i F x i a

l 217102-?= 式中),(822103m b a -??==由于两条矩形母线的截面积相等，通过相同的电流，所以式中)(23462

12110103321A i i i ch ?=??===。式中母线长度等于绝缘子跨距L,所以L=1.2m 。根据)

(301538.0822

.12,38.007.0100

88208.0100

8)1023(101032

37N h b b h b b b h b b a h b F K i x =??????===+=+=+-=+-==?--所以

所以，查得

华为必藏铜排计算方法载流量计算方法折弯经验计算表及高压柜铜排计算方法

铜排的计算方法 1 铜排载流量计算方法 2 铜铝排载流量快速查询：

3 估算法：单条铜母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数双母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 X 1.5(经验系数) 铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方, 铝应该按3-5A/平方常用铜排的载流量计算方法： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数排宽(mm);厚度系数为: 母排12厚时为20;10厚时为18; 依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12]. 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定） 3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]

4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求TMY100*10载流量为：单层：100*18=1800(A)[查手册为1860A]；双层：2(TMY100*10)的载流量为：1860*1.58=2940(A)；[查手册为2942A]；三层：3(TMY100*10)的载流量为：1860*2＝3720(A)[查手册为3780A] 以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。另外，铜排载流量也有一个非常简明的计算公式：单根矩形铜排载流量= 排宽 * (排厚 +8.5)A 例如：15*3的40℃时载流量=15*11.5=172.5A 100*8的40℃时载流量=100*16.5=1650A 双层载流量＝1.5倍单层载流量三层载流量＝2.0倍单层载流量

母线电动力及动热稳定性计算

母线电动力及动热稳定性计算 1 目的和范围本文档为电气产品的母线电动力、动稳定、热稳定计算指导文件，作为产品结构设计安全指导文件的方案设计阶段指导文件，用于母线电动力、动稳定性、热稳定性计算的选型指导。 2 参加文件表1 3 术语和缩略语表2 4 母线电动力、动稳定、热稳定计算 4.1 载流导体的电动力计算 4.1.1 同一平面内圆细导体上的电动力计算

? 当同一平面内导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时（见图1），导体1l 上的电动力计算 h F K I I 4210 π μ= 式中 F ——导体1l 上的电动力（N ） 0μ——真空磁导率，m H 60104.0-?=πμ； 1I 、2I ——流过导体1l 和2l 的电流（A ）； h K ——回路系数，见表1。图1 圆细导体上的电动力表1 回路系数h K 表两导体相互位置及示意图 h K 平行 21l l = ∞=1l 时，a l K h 2= ∞≠1l 时，?? ? ???-+=l a l a a l K h 2)(12 21l l ≠ 22 2) ()(1l a m l a l a K h ++-+= 22)()1(l a m +-- l a m =

? 当导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时，沿1l 导体任意单位长度上各点的电动力计算 f 124K f I I d μ= π 式中 f ——1l 导体任意单位长度上的电动力（m N ）； f K ——与同一平面内两导体的长度和相互位置有关的系数，见表2。表2 f K 系数表

4.1.2 两平行矩形截面导体上的电动力计算两矩形导体（母线）在b ＜＜a ，且b ＞＞h 的情况下，其单位长度上的电动力F 的计算见表3。当矩形导体的b 与a 和h 的尺寸相比不可忽略时，可按下式计算 712 210x L F I I K a -=? 式中 F -两导体相互作用的电动力，N ； L -母线支承点间的距离，m ； a -导体间距，m ； 1I 、2I -流过两个矩形母线的电流，A ； x K -导体截面形状系数；表3 两矩形导体单位长度上的电动力 4.1.3 三相母线短路时的电动力计算

电线截面电流计算公式

电线截面电流计算公式（供参考）导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。导线线径一般按如下公式计算：铜线： S= IL / 54.4*U` 铝线： S= IL / 34*U` 式中：I——导线中通过的最大电流（A） L——导线的长度（M） U`——充许的电源降（V） S——导线的截面积（MM2）说明： 1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。 2、计算出来的截面积往上靠. 绝缘导线载流量估算铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系导线截面(mm 2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 载流量 (A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 一般情况下：铜线每平方毫米6安培。铝线是每平方毫米5安培(仅供快速估算) 4平方的铜线：4*6=24A 6平方的铜线：6*6=36A 10平方的铜线：10*6=60A 16平方的铜线：16*6=96A 4平方的铝线：4*5=20A 6平方的铝线：6*5=30A 10平方的铝线：10*5=50A 16平方的铝线：16*5=90A

一、低压配电室的要求 1) 门应向外开，门口装防鼠板； 2) 有采光窗和通风百叶窗，百叶窗应防雨、雪、小动物进入室内； 3) 电缆沟底应有坡度和集水坑； 4) 不装盘的电缆沟应有沟盖板； 5) 盘前通道大于1.3米，盘后通道大于0.8米，并有安全护栏； 6) 一层配电室地面标高应0.5米以上。二、配电盘的安装 1) 配电盘应为标准盘，顶有盖，前有门； 2) 配电盘外表颜色应一致，表面无划痕； 3) 配电盘母线应有色标； 4) 配电盘应垂直安装，垂直度偏差小于5o； 5) 拉、合闸或开、关柜门时，盘身应无晃动现象； 6) 配电盘上电流表、电压表等按要求装全； 7) 配电盘上个出线回路应有标示； 8) 配电盘一次母线尽可能用铜排连接，压接螺丝两侧有垫片，螺母侧有弹簧垫片，如用多股塑铜线连接，应压接铜鼻子； 9) 配电盘二次控制线应集中布线，并用塑料带及绑带包扎固定，控制电缆备用线芯在控制电缆分支处螺旋缠绕好； 10) 配电盘的互感器、电动机保护器等小件也应牢固固定好。三、电缆的安装 1) 电缆沟安装的应先检查电缆沟的走向、宽度、深度、转弯处和各交叉跨越处的预埋管是否符合设计要求； 2) 电缆入沟中后，不必严格将其拉直，应松弛成波浪形； 3) 电缆的两端应留有做检修的长度余量； 4) 电缆固定支架间或固定点间的距离，不应大于1米； 5) 电缆穿管敷设时，管内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不小于100毫米； 6) 电缆在埋地敷设或电缆穿墙、穿楼板时，应穿管或采取其他保护措施； 7) 电缆从地下或电缆沟引出地面时，出地面2米的一段应用金属管或罩加以保护； 8) 直埋电缆深度为0.7米，电缆上下应各铺盖100毫米厚的软土或沙，并盖混凝土保护，及埋设电缆标志桩； 9) 直埋电缆时禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面； 10) 一般禁止地面明敷电缆，否则应有防止机械损伤的措施； 11) 相同电压的电缆并列敷设时，电缆间净距应大于35毫米，且不小于电缆外径； 12) 低压与高压电缆应分开敷设。并列敷设时净距不应小于150毫米； 13) 进出配电室的电缆应排列整齐，并用绑线固定好，挂上标志牌； 14) 电缆水平悬挂在钢索上，固定点的距离不应大于0.6米。四、电动机的安装 1) 检查电动机的名牌，看功率、电压是否符合图纸要求； 2) 检查电动机的接线盒是否正确，螺丝是否有松动，接线盒是否密封良好； 3) 检测电动机的绝缘电阻，新设备应大于1MΩ，旧设备应大于0.5MΩ；

(完整word版)母线技术参数计算方法.doc

母线主要性能参数的计算方法 1、交流电阻的计算 l R 201 (T 20) K j K i b h 其中： R ——交流电阻（）； 20 —— 20℃时导体电阻率（ mm 2 / m ）； ——导体的电阻温度系数（℃ -1 ） ,TMY 0.00385 ； T ——导体实际工作温度 ( ℃ ) ； l ——导体长度（ m ）； b ——导体厚度（ mm ）； h ——导体宽度（ mm ）； K j ——集肤效应系数； b h 6X30 6X40 6X50 6X60 6X80 6X110 6X150 6X200 K j 1.015 1.026 1.04 1.055 1.09 1.15 1.21 1.25 K i ——邻近效应系数，取 1.03 。 2、感抗计算对于密集型母线： D j X 0.1445lg D z 其中： X ——母线每相感抗（ m / m ）； D j ——每相导体间的几何均距（ mm ）。 D j 3 D AB D BC D AC ，其中： D AB n n D aa ' D ab ' D an ' n D ba ' D bb ' D bn ' n D na ' D nb ' D nn ' n n (D aa D ab D an ' ) (D aa D ab D ')(D aa ' D ab D an ' ) an 式中： D aa ' b A ， A 为导体间绝缘层厚度； D ab ' D aa 2 D ab 2 ， D ab h K ，其中 n 1 D an ' D aa 2 D an 2 ， D an h K ，其中 n 1 D an ' D na ' ； K 1； K n 1；且 D BC 、 D AC 与 D AB 的计算方法相同。

中考物理专题练习题25 电学之电功和电热的区别与计算.doc

【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功，文档内容齐全完整，请放心下载。】专题25 电学之电功和电热的区别与计算电学中电功与电热的区别与计算是电学部分的重点，也是难点。多以选择题、填空题和计算题出现。与欧姆定律、电功率的综合题是中考中的电学的压轴题。 1.如图所示，在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油，通电后，两容器中的液体同时升到60℃，由此可知： A．R1=R2B．R1＜R2 C．R1＞R2D．条件不足，无法确定 2.下列几个家用电器中，工作时把电能全部转化为内能的是 A．电冰箱B．电视机C．洗衣机D．电饭煲 3.如果加在某定值电阻两端的电压从4V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.2A，则下列说法中错误的是（） A．该定值电阻阻值为30Ω，此过程中功率增加了2.8W B．该定值电阻阻值为30Ω，此过程中功率增加了1.2W C．若该电阻两端电压为9V，则其功率为2.7W D．若该电阻两端电压为6V，则其1m i n产生电热为72J 4.电炉丝通电后热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是：A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多 B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多 C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多 D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多 5.如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是

A.甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B.甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C.乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D.乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小 6.电暖器使用时将电能转化为能．现有一台“220V 800W”的电暖器，正常工作2h，消耗电能 KW·h．使用前，电能表示数为，使用后电能表示数变为． 7.太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为能储存起来，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是%（煤的热值为3.0×107J/kg）． 8.手机是我们最常用的通讯工具。手机使用的是可充电电池，电池上标有“电压”和“容量”两个重要参数。容量的单位通常为“毫安时”（符号mAh）。小强同学的爸爸使用的可充电电池所标的电压是3.6V，容量是1500mAh，这种电池一次充电最多可储存的能量为__________J。使用该手机充满电一次能够正常通话的实际时间可长达5h，则该手机的放电功率大约为__________W。 9.一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω．那么它的电功率是W，这台电动机1m i n内产生的热量是J，这台电动机的输出的机械功率为W. 10.实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，三个规格完全相同的滑动变阻器，四根阻值不同（R1 >R2 ；R3=R4）的电阻丝，以及电源、开关、导线等。两个实验小组的同学根据现有的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示两个方案。

硬母线温升计算

硬母线温升计算请教各位，低压成套开关设备垂直母线额定短时耐受电流如何选取？在论坛一直潜水，学习帕版及各位老师的帖子，受益匪浅。本人有一事不明白，低压成套开关设备垂直母线的额定短时耐受电流如何选取？对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？另，帕版经常提到的“MNS Engineering Guide-line ”式中下载不到，可否提供以下？谢谢楼主的问题是：对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？我们先来计算一番：因为：Sn=√3UpIn，所以In=2500x103/(1.732x400)=3609A 因为：Ik=In/Uk，所以Ik=3609/0.06=60.15kA 对于断路器而言，选择断路器的极限短路分断能力Icu>60.15kA即可，一般取为65kA。但是对于主母线来说，是不是我们也选择它的动稳定性等于65kA 就可以了？动稳定性的定义是：低压开关柜抵御瞬时最大短路电流电动力冲击的能力。那么60.15kA就是最大短路电流的瞬时值吗？我们来看下图：

这张图我们看了N遍了。其中Ip就是短路电流的稳态值，也是短路电流的周期分量。在楼主的这个问题中，我们计算得到的60.15kA 就是Ip，它也等于短路电流稳态值Ik。显然，它不是短路电流的最大瞬时值短路电流的最大瞬时值是冲击短路电流峰值Ipk，Ipk=nIk。根据IEC 61439.1或者GB 7251.1，我们知道当短路电流大于50kA后，n=2.2，于是冲击短路电流峰值Ipk=nIk=2.2x60.15=132.33kA，这才是动稳定性对应的最大短路电流瞬时值也就是说，对于楼主的这个范例，低压开关柜主母线的峰值耐受电流必须大于132.33kA 我们来看GB 7251.1-2005是如何描述峰值耐受电流与短时耐受电流之间的关系的，如下：我们发现，对于主母线来说，它的峰值耐受电流与短时耐受电流之比就是峰值系数n

电功和电热

电功和电热 1、电功和电热在定义上的区别电流通过某段电路（或某用电器）做功时，都要消耗电能，获得其他形式的能量。电功就是电流通过一段电路时电能转化为其他形式能（例如机械能、化学能或内能）的量度。电流通过任何导体（超导体除外）时，都要产生热量。电热就是电流通过导体时电能转化为内能的量度。 2、区别两类用电器和两类电路用电器有两大类型。一类是纯电阻性用电器，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁等。电流通过这类用电器以发热为目的。另一类是非纯电阻性用电器，例如电吹风、电动机、蓄电池等。电流通过这类用电器是以转化为热能以外形式的能为主要目的，发热并不是主要目的，而是难以避免的热损失。如果电路中连接的用电器都是纯电阻性用电器，则该电路称为纯电阻电路；如果电路中连结有非纯电阻性用电器，则该电路称为非纯电阻电路。 3、电能在两类电路中的转化（1）在纯电阻电路中，电能全部转化为内能。这时电功等于电热，则有 W UIt I Rt U R t Q ====2 2 。（2）在非纯电阻电路中，电路消耗的电能的表达式为W UIt =。它分为两部分，一部分转化机械能或化学能等（例如，电流通过电动机后电动机转动，电能主要转化为机械能；电流通过电解池，电能主要转化为化学能）；同时一部分不可避免地转化为电热能Q I Rt =2（电流通过电枢的电阻发热）。这里电功W UIt =不再等于电热Q I Rt =2，而是W>Q ，亦即W E Q =+其他。因此，在非纯电阻电路中，电功只能用W UIt =来计算，而电热只能用Q I Rt =2来计算。［例题］直流电动机内阻一定，当加上0.3V 的电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转动；当加上2.0V 的电压时，通过的电流为0.8A ，此时电动机正常工作。问1分钟内有多少电能转化为机械能？解析：当加上0.3V 的电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机不转动，说明电动机无机械能输出，电能全部转化为内能，此时电动机可以看成纯电阻性用电器，即R U I ==/1Ω。当加上2.0V 的电压时，通过的电流为0.8A ，电动机正常工作，有机械能输出，此时电动机应为非纯电阻性用电器，消耗电能等于转化的机械能和内能之和。因为W UIt V A s J Q I Rt A s J ==??===??=2008 60960816038422....，Ω 所以E W Q J J J =-=-=96384576..

变频器直流母线电容纹波电流计算方法

变频器直流母线电容纹波电流计算方法各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。使用电解电容器的作用主要有以下几个：（1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差；（2）提供逆变器开关频率的输入电流；（3）减小开关频率的电流谐波进入电网；（4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量；（5）提供瞬时峰值功率；（6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。直流母线电容纹波电流的计算纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。

电功与电热综合计算

电功和电热综合计算 1.如图8所示电路中，已知灯L 的额定功率为1.2W ，电路两端电压U=4V ，定值电阻R 的电阻值为10Ω。通电时间为lOOs ，电流在电阻R 上产生10J 的热量。灯L 的额定电压为_________V 。(设灯丝的电阻不随温度变化)。 2.小刚用如图甲所示电路来探究电流与电压的关系，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从a 端移至b 端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示，由图像可得，定值电阻R 1的阻值是 ?．实验时，电源电压保持5V 不变，当滑片P 位于a 端时，滑动变阻器消耗的电功率是 W ，此时，电阻R 1在10min 内产生的热量为 J ．答案：10 0.4 60 3.如图所示电路，电源电压不变。闭合开关S ，当滑片P 置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V ；当滑片 P 置于变阻器的b 端时，电压表的示数变化了2V ，在15s 内定值电阻R 1产生的热量为60J 。则下列结果正确的是（） A.电源电压为10V B. R 1的阻值为18Ω C.滑动变阻器R 的最大阻值为9Ω D. R 1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3 答案：C 【解析】本题为计算类选择题，可以直接求解，也可利用“代入法”逐一排除。解：当滑片P 置于变阻器的b 端时电压表示数应是增大2V 即此时为6V ，设滑动变阻器最大阻值为R ，可得V R I V R I 6,4221 ==即)1(3 4 21I I = 因为电源电压不变，故)2(641211V R I V R I +=+

15s 内定值电阻R 1产生的热量为60J 即)3(412 2W R I = 解得：滑动变阻器最大阻值R=9Ω；定值电阻阻值R 1=9Ω；电源电压为12V ；R 1先后两次电流之比为4﹕3，故消耗的电功率之比为16﹕9。 4.如图19所示，电源电压U=12V ，电热丝R 1=4Ω，R 2=8Ω。 (1)(3分)开关S 闭合后电流表的示数为多少？ (2)(3分)开关S 闭合后，电热丝R 2在10s 内产生的热量是多少？答案：⑴A 184V 1221=Ω +Ω=+= R R U I ⑵J 80s 108)A 1(22=?Ω?==Rt I Q 35．⑴2.4N ⑵W 36.0s 4m 2.03N 4.2=??==== t Fnh t Fs t W P ⑶%3.83m 6.0N 4.2m 2.0N 6=??== Fs Gh η 5．如图所示的电路中，R 1＝6Ω，R 2＝20Ω，R 3＝30Ω，电源电压保持不变。当S 1、S 2都闭合时，电流表的示数是0.6A ，求： (1)电源电压是多少?这时R 2中的电流是多少? (2)当S 1、S 2都断开时，1分钟R 1产生的热量是多少? 答案：（1）18V 0.9A （2）90J 6．右图是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R 2 的阻值为44Ω；单独闭合开关S 1时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W 。求：（1）R 1阻值是多少？（2）同时闭合开关S 1、S 2，电饭锅工作1min 消耗多少电能？答案：解：（1）R 1的电阻值:R 1＝U 2P 保温＝(220V)2 40W ＝1210Ω……………………………2分 (2) 同时闭合开关S 1、S 2时，两电阻并联，工作1min R 1消耗的电能:W 1＝P 保温t ＝40W ×60s ＝2.4×103J ………………………………………1分 R 2消耗的电能:W 2＝U 2R 2 t ＝(220V)2 44Ω ×60s ＝6.6×104J ……………………………………1分

姚春球版《发电厂电气部分》计算题及参考答案

第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？答：防止相间短路；屏蔽磁场、减小干扰和对附近钢构的影响；减小相间电动力；不用安装昂贵的机组断路器。 10.何谓碰撞游离、热游离、去游离？他们在电弧的形成和熄灭过程中起何作用？答：碰撞游离即电场游离：在电场作用下，带电粒子被加速到一定能量，碰撞前面的中性质点，形成新的带电粒子，连锁发生的结果，使间隙中带电粒子增多。热游离：由于电弧的高温，中性质点自动离解成自由电子和正离子的现象。去游离：使带电质点减少的过程，称为去游离过程。碰撞游离进行的结果，使触头间充满自由电子和正离子，具有很大的电导。热游离的作用是维持电弧的稳定燃烧。

铜排载流量计算法(网络软件)

铜排载流量计算法简易记住任何规格的矩形母排的载流量矩形母线载流量： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20;10厚时为18;依次为: [12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12] . 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃] 4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) ) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求ＴＭＹ100*10载流量为：单层：１００*１８＝１８００（Ａ）［查手册为１８６０Ａ］；双层：２（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为：１８００*１.５８＝２９４０（Ａ）；［查手册为２９４２Ａ］；

三层：３（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为：１８６０*２＝３７２０（Ａ）［查手册为３７８０Ａ］以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。铜排的载流量表一、矩形铜排铜母排截面25℃35℃ 平放（A）竖放（A）平放（A）竖放（A） 15×3 176 185 20×3 233 245 25×3 285 300 30×4 394 415 40×4 404 425 522 550 40×5 452 475 551 588 50×5 556 585 721 760 50×6 617 650 797 840 60×6 731 770 940 990 60×8 858 900 1101 1160 60×10 960 1010 1230 1295 80×6 930 1010 1195 1300 80×8 1060 1155 1361 1480

中考物理基础知识点整理：电功和电热知识归纳

中考物理基础知识点整理：电功和电热知识归纳第十五章电功和电热知识归纳 1.电功（W）：电流所做的功叫电功， 2.电功的单位：国际单位：焦耳。常用单位有：度（千瓦时），1度=1千瓦时= 3.6106焦耳。 3.测量电功的工具：电能表（电度表） 4.电功计算公式：W=UIt（式中单位W焦（J）；U伏（V）；I安（A）；t秒）。 5.利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W.U.I和t是在同一段电路；②计算时单位要统一；③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6. 计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ（Q 是电量）； 7. 电功率（P）：电流在单位时间内做的功。单位有：瓦特（国际）；常用单位有：千瓦 8. 计算电功率公式：（式中单位P瓦（w）；W焦；t秒；U伏（V）；I安（A） 9.利用计算时单位要统一，①如果W用焦、t用秒，则P的单位是瓦；②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。 10.计算电功率还可用右公式：P=I2R和P=U2/R 11.额定电压（U0）：用电器正常工作的电压。

12.额定功率（P0）：用电器在额定电压下的功率。 13.实际电压（U）：实际加在用电器两端的电压。 14.实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率。当U U0时，则P 灯很亮，易烧坏。当U U0时，则P 灯很暗，当U = U0时，则P = P0 ;正常发光。（同一个电阻或灯炮，接在不同的电压下使用，则有；如：当实际电压是额定电压的一半时，则实际功率就是额定功率的1/4。例220V100W是表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。） 15.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 16.焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q焦；I安（A）；R欧（）；t秒。） 17.当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热），则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的。） 1.家庭电路由：进户线电能表总开关保险盒用电器。 2.两根进户线是火线和零线，它们之间的电压是220伏，可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光，则所测的是火线，不发光的是零线。

电功、电热、电功率和热功率(含答案)

电功、电热、电功率和热功率 1．电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．计算电功时用公式W ＝IUt ，计算电热时用公式Q ＝I 2Rt . 2．从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q 、UIt ≥I 2Rt . (1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有W ＝Q .计算时可任选一公式：W ＝Q ＝Pt ＝I 2 Rt ＝UIt ＝U 2 R t . (2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有W >Q .电功只能用公式W ＝UIt 来计算，焦耳热只能用公式Q ＝I 2Rt 来计算．对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用． 1、如图8所示的电路中，电源的输出电压恒为U ，电动机M 线圈电阻与电炉L 的电阻相同，电动机正常工作，在相同的时间内，下列判断正确的是 ( ) A ．电炉放出的热量与电动机放出的热量相等图8 B ．电炉两端电压小于电动机两端电压 C ．电炉两端电压等于电动机两端电压 D ．电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率解析电炉是纯电阻，电动机是非纯电阻，由于电炉和电动机构成串联电路，二者的电流相等，则电炉两端电压小于电动机两端电压，又Q ＝I 2Rt ，故A 、B 正确，C 、D 错误．答案 AB 电功和电热的处理方法 1.P ＝UI 、W ＝UIt 、Q ＝I 2Rt 在任何电路中都能使用．在纯电阻电路中，W ＝Q ， UIt ＝I 2Rt ，在非纯电阻电路中，W >Q ，UIt >I 2Rt . 2．在非纯电阻电路中，由于UIt >I 2Rt ，即U >IR ，欧姆定律R ＝U I 不再成立． 3．处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解． 2、电阻R 和电动机M 串联接到电路中，如图9所示，已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R 和电动机M 两端的电压分别为U 1和U 2，经过时间t ，电流通过电阻R 做功为W 1，产生热量为Q 1，图9 电流通过电动机做功为W 2，产生热量为Q 2，则有( ) A ．U 1

矩形母线技术规范

技术规范书项目单位工程名称货物描述矩形母线,铜,4000A 表1矩形母线参数表序号项目单位标准参数值投标人保证值备注硬铜硬铝 1 导体密度 g/cm38.9 2.7 8.9 2.7 2 抗拉极限强度 MPa 厚度 1.25mm以下 >300 <120 厚度 1.25mm以下 >300 <120 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度7mm以上 >250 厚度7mm以上 >250 3 20℃时电阻率 μ Ω·m 0.0172 0.0295 0.0172 0.0295 4 熔点℃1083 658 1083 658 5 每1℃温度电阻系数 Ω·m 0.00382 0.0036 0.00382 0.0036 6 延伸率% 6 3 6 3 7 轧制截面误差 % < 1 < 3 < 1 < 3 8 长度偏差 mm < 10 < 10 9 壁厚偏差 mm ≤ 1 ≤ 1 10 弯曲度/ 弯曲半径按GBJ149-1990 规定弯曲半径按GBJ149-1990 规定铝矩形母线（竖放或平放）下，长期容许的载流量（见表2）。单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-1 母线尺寸宽*厚（mm）铝交流直流

25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 100ⅹ8 120ⅹ8 60ⅹ10 80ⅹ10 100ⅹ10 120ⅹ10 165 215 265 365 480 540 665 740 870 1025 1150 1155 1320 1425 1480 1625 1820 1900 2070 155 202 249 343 451 507 625 695 818 1080 1340 965 1240 1530 1785 1085 1390 1710 1945 134 174 215 296 389 438 539 600 705 932 1155 831 1070 1315 1540 936 1200 1475 1680 165 215 265 370 480 545 670 745 880 1170 1455 1040 1355 1690 2040 1180 1540 1910 2300 155 202 249 348 451 512 630 700 827 1100 1368 977 1274 1590 1918 1110 1450 1795 2160 134 174 215 300 389 446 543 604 713 950 1180 844 1100 1370 1655 956 1250 1550 1865 铜矩形母线竖放或平放下，长期容许的载流量单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-2 母线尺寸宽*厚（mm）铜交流直流 25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 210 275 340 475 625 700 860 955 1125 1480 1810 1320 1690 197 258 320 446 587 659 809 898 1056 1390 1700 1240 1590 170 223 276 385 506 567 697 774 912 1200 1470 1070 1370 210 275 340 475 625 705 870 960 1145 1510 1875 1345 1755 197 258 320 446 587 664 818 902 1079 1420 1760 1265 1650 170 223 276 385 506 571 705 778 928 1225 1520 1090 1420

母线电容计算

变频器中直流母线电容的纹波电流计算 2010年06月26日评论(0)|浏览(130) 点击查看原文各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。使用电解电容器的作用主要有以下几个[1]：（1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差；（2）提供逆变器开关频率的输入电流；（3）减小开关频率的电流谐波进入电网；（4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量；（5）提供瞬时峰值功率；（6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 2 直流母线电容纹波电流的计算纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到[2]，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。

母线槽参数及技术要求内容

母线槽参数及技术要求 1、密集型母线槽性能参数和要求 1.1母线结构型式：密集母线；电压等级：380V 耐压等级：690V 1.2母线系统：交流TN-C系统 1.3防护等级：IP55；额定频率：50HZ；额定绝缘电压：660AC；绝缘电阻：≥20MΩ 1.4母线槽至少采用100%相线容量的N线，PE线要求不少于50%相线容量，允许采用铝导体外壳作为接地，但必须是可靠的，截面＞50%相线的外壳方式。 1.5母线槽必须保证110%额定电流下长期稳定运行。 1.6电流密度必须不大于2A/MM2 1.7地线系统采用先进的整体接地地线（地线将相线和中性线全部包裹在，从而把直接带电部分完全隔离，同时阻断母线周围的磁路，以保证母线槽具有了可靠的接地性能，较小的电抗值，较强的抗谐波能力）。 1.8导体材料 1.8.1母线槽A、B、C、N四相导体采用T2电解铜轧制的高导电率TMY电工硬铜排，符合国标，铜排纯度要求≥99.99%，导电率≥98.6%，电抗率≤0.00032Ωmm2 /m，硬度HB≥65。

1.8.2铜排表面全长必须镀锡。 1.8.3中性线的材料、截面及制造工艺与相线相同，中性线等效截面应等于100%的相线等效截面。 1.8.4接地导体等效截面应不小于50%的相线等效截面母线接地。1.9绝缘材料: 1.9.1母线绝缘介质选用阻燃材料，绝缘等级及耐热等级达到A级或A级以上，能耐受150℃高温和-60℃的低温，在火灾时不释放有毒气体。 1.9.2绝缘材料采用整体包覆每相铜排的工艺，绝缘老化寿命达到30年以上。 1.9.3在长期处于-5℃～40℃的环境温度下，能保持其柔韧性和介电强度，不会老化。介电强度≥80KV/mm，抗拉强度＞12Mpa。 1.9.4 投标人应提供绝缘材料的所有相关的检测报告。 1.10外壳材料: 1.10.1为保证母线槽的强度和刚度及散热效果，母线槽系统外壳侧板采用带散热装置外壳，必须提供相应报告。 1.10.2采用全封闭形式，结构紧凑，配置灵活，动热稳定性好，有较强的抗外力冲击能力。 1.10.3线槽外表面应作阳极氧化处理，以达到良好的防腐蚀效果。1.11其它性能要求 1.11.1密集母线与变压器的连接要求采用的铜导体软连接，低压盘和母线连接采用硬连接。 1.11.2密集母线接头部分为了保证良好的电气接触性能，应作镀锡或镀银处理。接头导体之间的接触必须是锡——锡接触，以保证低的接