第十四章_电气设备的选择
电气设备的选用与安全维护
禁止带电操作
避免在带电状态下进行设备的安装、拆卸或维 修，以免发生触电事故。
定期检查维护
定期对电气设备进行检查和维护，确保设备处于良好的工作状态。
设备接地与防雷
接地保护
为防止设备漏电对人体造成伤害，应将设备接地，使电流导 入大地。
防雷措施
在雷电频繁的地区，应采取防雷措施，如安装避雷针、避雷 网等，以保护电气设备免受雷击损坏。
间内切断电源，保护人身安全。
接地保护
为防止电气设备漏电对人体造成伤 害，应将电气设备的金属外壳与大
地连接，形成等电位。
A
B
C
D
短路保护
在电路中安装熔断器或断路器，在发生短 路故障时迅速切断电源，防止电流过大造 成设备损坏。
过载保护
当电气设备负载超过额定值时，自动切断 电源，防止设备损坏和火灾事故的发生。
电气设备的选用与安全维护
• 电气设备概述 • 电气设备的选用 • 电气设备的安全使用 • 电气设备的维护保养 • 电气设备故障诊断与处理 • 电气设备的安全防护与节能技术
01
电气设备概述
定义与分类
定义
电气设备是指用于电力传输、分配、 转换、控制和使用的设备。
分类
根据用途和功能，电气设备可分为发 电机、变压器、电动机、开关电器、 保护电器等。
定期维护保养
定期检查
01
按照设备制造商的推荐，定期对电气设备进行全面检查，包括
电气性能、机械性能和安全性能等。
更换磨损部件
02
定期更换电气设备中磨损严重的部件，如轴承、密封圈等，确
保设备正常运行。
预防性维护
03
根据设备的特点和使用情况，制定预防性维护计划，如定期更
电气设备的选择
电气设备的选择引言在现代社会中，电气设备的应用变得越来越广泛。
无论是工业生产、商业建筑还是家庭使用，都需要选择合适的电气设备来满足需求。
本文将就电气设备的选择进行探讨，包括选择原则、常见的电气设备和选购注意事项等方面。
选择原则在选择电气设备时，需要考虑以下几个原则：1.功能匹配：首先要明确设备所需的功能，确保所选设备能够满足需求。
2.安全和可靠性：电气设备应具有良好的安全和可靠性，确保日常使用的稳定性。
3.节能环保：选择具有节能环保特性的电气设备，既能减少能源消耗，又可降低对环境的影响。
4.维护便捷：可选择易于维护和维修的设备，以降低维护成本和时间。
常见的电气设备1. 电源设备电源设备是电气系统中最基本的设备之一。
常见的电源设备包括发电机、变压器和电池等。
选择电源设备时，需根据需求确定设备的功率和电压等参数，并结合实际情况进行选择。
例如，在家庭使用中，大多数家电设备使用220V交流电，因此选择220V变压器供电是较为常见的选择。
2. 开关和插座开关和插座在日常生活中无处不在。
选择开关和插座时，需要考虑其外观设计、材质、电流容量等因素。
同时，也需考虑开关和插座的使用环境，如防水性能、防尘性能等特点。
3. 照明设备照明设备是电气设备中常见且广泛应用的一类设备。
选择照明设备时，需考虑其照明效果、能耗、寿命等因素。
现在LED照明设备得到了广泛应用，其能效高、寿命长、环保等特点成为了趋势。
4. 变频器变频器用于调节电机的转速和输出功率。
选择变频器时，需考虑所需的额定功率、输入电压和输出电压等参数。
同时，还需考虑变频器的调速范围、控制方式和稳定性等因素。
5. 电力配电柜电力配电柜用于对电能进行分配和控制。
选择电力配电柜时，需根据需求确定柜体容量和配电能力等参数，并结合电路规划进行选择。
此外，还需注意配电柜的安全特性和可靠性，以保障电力系统的正常运行。
6. 电气保护设备电气保护设备用于保护电气系统免受过载、短路等电力故障的影响。
电气设备选型原则
电气设备选型原则第一部分设备性能与功能匹配 (2)第二部分环境适应性考量 (5)第三部分经济性与成本效益 (7)第四部分安全标准与规范遵循 (10)第五部分维护与升级的便利性 (12)第六部分系统兼容性与集成 (16)第七部分可靠性和稳定性评估 (19)第八部分节能环保与可持续性 (21)第一部分设备性能与功能匹配电气设备选型原则：设备性能与功能匹配在电气工程领域，正确选择电气设备对于确保系统的安全、可靠和经济运行至关重要。
设备性能与功能的匹配是电气设备选型的基本原则之一，它要求所选设备的性能参数必须满足实际应用需求的功能要求。
本文将探讨这一原则的重要性以及如何实现设备性能与功能的合理匹配。
一、设备性能与功能匹配的重要性1.安全性设备性能与功能不匹配可能导致设备在运行过程中出现故障或损坏，从而引发安全事故。
例如，一个过载能力不足的断路器可能无法在电路短路时及时切断电源，导致火灾或其他事故。
2.可靠性设备性能与功能的不匹配会降低系统的可靠性。
当设备无法满足其设计功能时，可能会影响整个系统的稳定运行，导致生产效率降低或产品质量下降。
3.经济性选择合适的电气设备可以降低能源消耗和维护成本。
性能过剩的设备可能会导致不必要的能源浪费，而过低的性能则可能导致频繁更换设备，增加维修费用。
二、设备性能与功能匹配的原则1.明确功能需求在进行电气设备选型之前，首先要明确设备所需完成的具体功能。
这包括了解设备的应用场景、负载类型、操作频率等因素。
2.分析性能参数根据功能需求，分析所需的性能参数。
这些参数可能包括电压、电流、功率、效率、响应时间、耐压等级、绝缘等级等。
3.考虑环境因素环境因素对电气设备的性能和功能有重要影响。
在选择设备时，需要考虑温度、湿度、尘埃、腐蚀性气体等环境条件对设备性能的影响。
4.预留适当余量为了确保设备的长期稳定运行，可以在性能参数上预留一定的余量。
但应注意，余量不宜过大，以免造成资源浪费。
5.遵循相关标准在选择电气设备时，应遵循国家或行业的相关标准和规范。
电气设备选择的一般原则
运行与维护
一、选择电气设备的一般原则
1 按使用环境选择电气设备的类型 2 按正常工作参数选择电气设备 3 按短路条件校验电气设备
（一）按使用环境选择电气设备的类型 类型
户内式、户外式； 普通型、防污型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ湿热型、高原型； 矿用一般型、增安型、隔爆型、本质型安全等。
根据电气设备工作的环境条件选择出合适的型号。
2 ss
t
i
用最大运行方式下的三相短路电流校验。 短时出现的运行情况可不予考虑。
常用开关设备的选择校验项目
项目 设备名称 高压隔离开关
高压断路器 高压负荷开关
高压熔断器 低压隔离开关
低压断路器 低压熔断器
额定电压
√ √ √ √ √ √ √
额定电流
额定断流容量 极限分断电流
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
短路稳定性校验
1 开关电器断流能力的校验
S br S 或 S 0.2 I br I 或 I 0.2
• 开关电器用在低于额定电压的回路中时
U
S brU
UN
S br
（三）按短路条件校验电气设备
2 电气设备的短路稳定性校验
• 动稳定校验：
ies iim
I es
I im
• 热稳定校验：
I
2 ts
t
I
（二）按正常工作参数选择电气设备
1 根据额定电压选择 2 根据额定电流选择
U N U Nw
I N Ica
40℃＜θ≤60 ℃时
I pr Kso I N
Kso
p p 0
θ＜40℃时：高压电器，每降低1℃，允许电流比额定值可增加0.5％， 但增加的总数不得超过20％。
第十四章_电气设备的选择
294第十四章 电气设备的选择本章简要介绍短路电流的电动力效应和热效应，重点介绍发电厂变电站主要电气设备选择的一般要求和选择方法。
第一节 短路电流的效应一、短路电流电动力效应 1.载流导体的电动力所谓电动力是指载流导体在相邻载流导体产生的磁场中所受的电磁力。
载流导体之间电动力的大小，取决于通过导体电流的数值、导体的几何尺寸、形状以及各相安装的相对位置等多种因素。
在一般情况下，当电力系统中发生三相短路后，导体流过冲击短路电流时必然会在导体之间产生最大的电动力。
如果导体和绝缘子的机械强度较低，短路电流所产生的电动力将会引起载流导体变形、绝缘子损坏，甚至于会造成新的短路故障。
为了避免短路后再引起新的故障，必须采取相应的技术措施，以保证电气设备的动稳定性合格。
（1）两平行导体间最大的电动力。
当任意截面的两根平行导体分别通有电流i 1和i 2时，两导体间最大的电动力F 根据电工学中比奥—萨伐尔定律，应采用如下公式进行计算：721102-⨯=aLi i K F f （N ） （14-1） 式中：i 1 、i 2—通过导体的电流瞬时最大值，A ；L —平行导体长度，（m ）； ɑ—导体轴线间距离，（m ）； K f —形状系数。
形状系数K f 表明实际通过导体的电流并非全部集中在导体的轴线位置时，电流分布对电动力的影响。
形状系数K f 与导体截面形状以及导体的相对位置有关。
形状系数的确定较复杂，矩形母线截面形状系数曲线如图14－1所示，可供工程计算使用。
只有当导体截面积非常小、导体长度比导体之间轴线距离大得多，才能假定通过导体图14－1 矩形母线截面形状系数曲线295的电流集中在导体轴线上，这时形状系数K f 等于1。
实际工程中，三相母线采用圆截面导体时，当两相导体之间的距离足够大，形状系数K f 取为1；对于矩形导体而言，当两导体之间的净距大于矩形母线的周长时，形状系数K f 可取为1。
通有电流的导体所产生电动力的方向与导体中电流的方向有关：两个载流导体中的电流方向相同时，其电动力为相互吸引；两个载流导体中的电流方向相反时，其电动力为相互排斥。
电气设备选择知识
电气设备选择知识1. 介绍在电气工程中，选择正确的电气设备对于确保电路和系统的正常运行至关重要。
电气设备的选择涉及多个因素，包括使用环境、功能要求、负载要求、安全性和可靠性等。
本文将介绍一些电气设备选择的基本知识和准则。
2. 电源设备选择电源设备是电气系统的核心组成部分，它为电路提供所需的电能。
电源设备的选择应该考虑以下几个方面：2.1 电源类型根据不同的电气系统要求，可以选择不同类型的电源，包括交流电源（AC）、直流电源（DC）或者组合电源（AC/DC）。
选择合适的电源类型将直接影响整个系统的稳定性和性能。
2.2 额定电压和电流根据负载的电压和电流要求，选择合适的额定电压和电流范围的电源设备。
过高或过低的额定电压或电流都可能导致设备损坏或性能下降。
2.3 功率因数功率因数是电气设备用电效率的重要指标之一。
选择具有较高功率因数的电源设备可以提高整个系统的能量利用率。
2.4 安全性和可靠性电源设备应具备良好的安全性和可靠性。
选择有安全措施和保护装置的设备可以降低事故的发生概率，并保障设备的长期稳定运行。
3. 开关设备选择开关设备用于控制电路的通断和工作状态。
选择正确的开关设备有助于确保电路的稳定运行，并提供良好的操作和管理功能。
3.1 开关类型根据电路的特点和功能需求，可以选择合适的开关类型，包括单极断路器（Single Pole Circuit Breaker）、双极断路器（Double Pole Circuit Breaker）、继电器（Relay）等。
3.2 额定电流和额定电压选择开关设备时应考虑电路的额定电流和额定电压要求，确保开关设备能够稳定工作并承受负载。
3.3 寿命和可靠性开关设备的寿命和可靠性也是选择的关键因素之一。
选择具有可靠性高、寿命长的开关设备可以降低维护和更换的成本。
3.4 防护等级根据使用环境和要求，选择具有合适防护等级的开关设备。
防护等级能够保证设备免受外界环境和条件的干扰，提高设备的可靠性和安全性。
14 第十四章 高压电气设备
一、高压断路器的种类、型号及灭弧特点 1、高压断路器的种类繁杂，一般可按下列方法分类：按断路器的安装地点分 可分为户内式和户外式两种；按断路器灭弧原理或灭弧介质可分为油断路器、 真空断路器、六氟化硫（SF6）断路器等等。
2、高压断路器主要参数 △ (1) 额定电压：它取决断路器的绝缘水平。 (2) 额定电流：断路器长期允许通过的最大工作电流。 (3) 额定开断电流：它表明断路器的灭弧能力。 (4) 关合电流：即触头不会损伤时断路器所允许接通的最大短路电流。 3、断路器型号及含义
第一节 高压隔离开关
安装：
电源接静触头端，负荷接动触头端。 但电缆进线的受电柜的第一台隔离开关， 正好相反，电源接动触头端，负荷接静触头端。 开关安装应牢固。动触头应有足够的切入深度，但合 上后离底座的距离不得小于3~5mm. 隔离开关动触头采用铜制刀闸片，闭合时静触头夹 在动触头两刀闸片之间，其目的是增加接触压力. 动触头为铜制刀闸式，合闸将静触头夹在两片刀闸 片中间。如果有大电流通过时，两片刀闸之间产生附 加电动力（根据左手定则确定），使动静触头之间的 压力增大，从而提高隔离开关的动稳定和热稳定。
第一节 高压隔离开关
作用：形成明显可见断开点，保证安全、配 合断路器改变运行接线方式 、 切合小电流电 路。
*不准带负荷拉、合闸 ｛没有专门的灭弧装 置｝
激磁电流不超过2A的空载变压器、电容电 流不超过5A的空载线路及电压互感器和避雷 器。 一、结构：高压隔离开关主要由片状静触头、 双刀动触头、瓷绝缘、传动机构和框架组成。 高压隔离开关的主要技术参数是额定电压、 额定电流、极限通过峰值电流和5S热稳定电 流。
同向电流相互吸 引！！
左手定则【受力】
右手螺旋定则【磁场】
I1
各电气设备选择的原则
各电气设备选择的原则1. 符合标准和规范：在选择电气设备时，首先要确保设备符合国家和行业的标准和规范。
只有符合相关标准的设备才能够确保其安全性和可靠性。
2. 质量可靠性：在选择电气设备时，要考虑其质量可靠性。
优质的电气设备可以保证其长期稳定的运行，减少故障率和维护成本。
3. 适用性：要根据具体的使用场景和需求来选择电气设备，确保设备能够满足实际的工作要求，并适应环境的特殊要求。
4. 功耗和效率：在选择电气设备时，要考虑设备的功耗和能效。
选择节能高效的电气设备可以减少能源消耗，降低运行成本。
5. 品牌信誉：选择知名品牌的电气设备可以提高设备的可靠性和售后服务的保障。
品牌设备通常有较高的技术水平和质量保障。
综上所述，选择电气设备时需要考虑设备符合标准和规范、质量可靠性、适用性、功耗和效率以及品牌信誉等原则，以确保设备的安全、可靠和高效运行。
在工业生产和家庭生活中，电气设备扮演着极为重要的角色。
从发电设备、输电设备到各种家用电器，电气设备的选择至关重要。
在这篇文章中，我们将继续讨论选择电气设备的原则和相关内容。
6. 效益分析：在选择电气设备时，需要进行全面的效益分析。
这意味着需要综合考虑设备的购买成本、运行成本、维护成本以及设备的使用寿命，从而得出设备的整体性价比。
不要过分看重设备的购买成本，而忽视了其运行和维护成本。
有时候高价的设备可能拥有更低的运行成本，从长远来看反而更划算。
7. 可维护性和维修性：选择电气设备时，需要考虑设备的可维护性和维修性。
设备的维护和维修对于延长设备的使用寿命和保证设备的运行效率非常重要。
因此，选择容易维护和维修的设备也是非常重要的考量因素。
8. 安全性和环保性：在选择电气设备时，安全性和环保性是非常重要的考量因素。
确保设备符合安全标准，并且能够避免可能的安全隐患，对于员工和家庭成员的健康和安全至关重要。
此外，选择环保性能好的设备，有助于减少对环境的污染，符合可持续发展的理念。
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294第十四章 电气设备的选择本章简要介绍短路电流的电动力效应和热效应，重点介绍发电厂变电站主要电气设备选择的一般要求和选择方法。
第一节 短路电流的效应一、短路电流电动力效应 1.载流导体的电动力所谓电动力是指载流导体在相邻载流导体产生的磁场中所受的电磁力。
载流导体之间电动力的大小，取决于通过导体电流的数值、导体的几何尺寸、形状以及各相安装的相对位置等多种因素。
在一般情况下，当电力系统中发生三相短路后，导体流过冲击短路电流时必然会在导体之间产生最大的电动力。
如果导体和绝缘子的机械强度较低，短路电流所产生的电动力将会引起载流导体变形、绝缘子损坏，甚至于会造成新的短路故障。
为了避免短路后再引起新的故障，必须采取相应的技术措施，以保证电气设备的动稳定性合格。
（1）两平行导体间最大的电动力。
当任意截面的两根平行导体分别通有电流i 1和i 2时，两导体间最大的电动力F 根据电工学中比奥—萨伐尔定律，应采用如下公式进行计算：721102-⨯=aLi i K F f （N ） （14-1） 式中：i 1 、i 2—通过导体的电流瞬时最大值，A ；L —平行导体长度，（m ）； ɑ—导体轴线间距离，（m ）； K f —形状系数。
形状系数K f 表明实际通过导体的电流并非全部集中在导体的轴线位置时，电流分布对电动力的影响。
形状系数K f 与导体截面形状以及导体的相对位置有关。
形状系数的确定较复杂，矩形母线截面形状系数曲线如图14－1所示，可供工程计算使用。
只有当导体截面积非常小、导体长度比导体之间轴线距离大得多，才能假定通过导体图14－1 矩形母线截面形状系数曲线295的电流集中在导体轴线上，这时形状系数K f 等于1。
实际工程中，三相母线采用圆截面导体时，当两相导体之间的距离足够大，形状系数K f 取为1；对于矩形导体而言，当两导体之间的净距大于矩形母线的周长时，形状系数K f 可取为1。
通有电流的导体所产生电动力的方向与导体中电流的方向有关：两个载流导体中的电流方向相同时，其电动力为相互吸引；两个载流导体中的电流方向相反时，其电动力为相互排斥。
（2）两相短路时平行导体间的最大电动力。
发生两相短路时，平行导体之间的最大电动力F（2）（N ）可用下列公式计算：()()7222102-⨯=aLi F k （N ） （14-2） 式中：()k2i—两相短路冲击电流，（A ）。
（3）三相短路时平行导体之间的最大电动力。
发生三相短路时，每相导体所承受的电动力等于该相导体与其它两相之间电动力的矢量和。
三相导体水平布置时，由于各相导体所通过的电流不同，所以边缘相与中间相所承受的电动力也不相同。
边缘相U 相与中间相V 相导体所承受的最大电动力)3(U F 、)3(V F 分别为()()72331061.1-⨯=a Li F k U （N ） （14-3） ()()72331073.1-⨯=aLi F k V（N ） （14-4） 式中：(3)k i —三相冲击短路电流，（A ）。
比较式（14-3）和式（14-4）之后可以看出，发生三相短路后，母线为三相水平布置时中间相导体所承受的电动力最大。
故计算三相短路时的最大电动力时，应按中间相导体所承受的电动力计算。
当系统中同一处发生三相或两相短路时，短路处三相冲击短路电流与两相冲击短路电流之比为3/2。
15.1/)2()3(=F F，即电力系统中同一地点发生不同种类的短路时，导体所承受三相短路时的最大电动力比两相短路时的最大电动力大15％。
因此，在校验导体的最大电动力时，按三相短路的最严重情况考虑。
二、短路电流的热效应电气设备在工作过程中，由于自身存在着有功功率损耗，所以必然会引起电气设备的发热。
电气设备的功率损耗主要包括以下几部分：导体与导体之间接触电阻上产生的损耗，导体自身电阻上产生的损耗；绝缘材料在电场作用下产生的介质损耗等等。
根据导体通过电流的大小和持续时间长短的不同，可将导体发热分为长期发热和短路时发热两种。
长期发热是指正常工作电流在较长时间内所引起的发热；短路时发热是指短路电流在极短的时间内所引起的发热。
电气设备在工作过程中所产生的热量会使元件自身的温度升高，电气设备温度升高后会造成一些不良的影响。
其主要是：（1）影响电气设备的绝缘。
绝缘材料在高温和电场的作用下会逐渐老化，绝缘老化的速度与温度的高低有关，温度愈高绝缘的老化速度愈快。
电气设备根据本身绝缘材料的耐热性能和使用寿命确定其允许的使用温度。
电气设备如果在使用中的温度超过所规定的允许温度时，结果会使电气设备的使用年限缩短；反之，能延长电气设备的使用寿命。
（2）影响接触电阻值。
如果金属导体的温度在较长时间内超过一定数值，导体表面的氧化速度会加快，会使导体表面金属氧化物增多。
由于有些金属氧化物的电阻率较其金属电阻率大许多倍，所以当导体温度过高时会造成接触电阻增大。
导体接触电阻增大之后，又引起自身功率损耗加大，其结果导致导体温度再升高；当导体温度升高后，又要引起接触电阻再增大，如此恶性循环下去，会造成导体接触部分的温度急剧升高，甚至于会使接头熔化，造成严重事故。
（3）降低机械强度。
金属材料在使用温度超过一定数值之后，其机械强度会显著降低。
如果电气设备的使用温度过高，可能会使电气元件的机械强度降低，影响电器的安全运行。
为了限制电气设备因发热而产生不利影响，保证电气设备的正确使用，国家规定了载流导体和电器长期发热和短路时发热的允许温度，详见表14－1所示。
当母线的材料相同、截面相等时，通常称之为均匀导体。
均匀导体无电流通过时，其温度与周围环境温度相同。
当有工作电流通过时，导体所产生的热量一部分用于导体温度表14－1 载流导体和电器长期发热和短路时发热的允许温度296297升高，另一部分则会散布到导体周围的介质中去。
这样，导体在不断产生热量的同时，也不断地向周围介质散发热量，当导体所产生的热量与散发的热量相等时，导体温度将会稳定到某一数值。
工作电流所产生的热量引起导体温度的变化如图14－2中曲线AB 段所示。
图中0θ为导体周围介质温度，1θ为导体通过工作电流时的稳定温度。
稳定温度1θ与导体周围介质温度0θ的高低以及通过电流的大小有关。
当导体周围介质温度0θ等于我国所采用的周围媒介质（环境）计算温度，通过工作电流为额定电流时，导体稳定温度恰等于其长期允许工作发热温度。
当短路电流通过导体时，由于短路电流值较正常工作电流大许多倍而且通过的时间很短，所以短路电流所产生的热量几乎全部用于导体温度的升高。
短路时导体温度变化如图14－2中曲线BC 段所示，k θ为短路时的最高温度。
短路电流被切除之后，导体温度会逐渐地降至周围环境温度0θ，其温度变化如图14－2中曲线C 点后的虚线所示。
1.短路时最高发热温度计算在实用计算中，导体短路时的最高温度可以根据()A f =θ关系曲线进行计算。
如图14－3所示，图中横坐标为A 值，纵坐标为θ值。
当导体材料的温度θ值确定之后，从图图14－3 导体()A f =θ曲线图图14－2 导体温度变化曲线Oθθ1θθkt 1t 2t 329814－3中可直接查到所对应的A 值。
反之，已知A 值时也可从曲线中找到对应的θ之值。
使用图14－3所示的曲线计算导体短路时的最高温度k θ的步骤如下：首先根据运行温度i θ从曲线中查出i A 之值；然后将i A 与k Q 之值代入（14－5）式，计算出k A ；然后再根据k A ，从图14－3曲线中查出k θ之值。
i K K A Q SA +=21 （J/Ω.m 4） （14-5） 式中：S —导体截面积，（m 2）；k A —短路时的热状态值，（J/Ω.m 4）； i A —初始温度为i θ所对应的热状态值，（J/Ω.m 4）。
式（14－5）中的k Q 称为短路电流的热效应，它与短路电流产生的热量成比，即：2k k 0tQ I dt =⎰（A 2.s ） （14-6）2.短路电流的热效应k Q 计算在发电机供电电路内发生短路时，由于短路电流随时间变化的规律难以用简单的数学公式表示，所以进行2k 0tI dt ⎰的数学计算是很困难的，故工程计算中采用等值时间法。
等值时间法是根据短路电流I k 随时间变化规律绘制出()2k I f t =关系曲线，如图14－4所示。
当短路电流持续时间为t s 时，图中曲边梯形ABC －DOEA 的面积则与2k 0tI dt ⎰所表示热量的大小成正比。
适当选用坐标，上述曲边梯形的面积则代表短路电流I k 在时间0～t 内所产生的热量。
假定稳态短路电流∞I 通过导体在时间k t 内所产生的热量与实际短路电流I 通过导体在时间t 内所产生的热量相等，则称时间k t 为短路电流发热的等值时间；如果用图形表示，在图14－4中曲边梯形ABCDOEA 的面积应与矩形EF －GO 的面积相等。
为此，式（14－5）可表示为：()22k k d i Q I t S A A ∞==-（A 2.s ） （14－7）或 2d k i 21A I t A S∞=+ （J/Ω.m 4） （14－8） 从短路电流计算的分析中知道，短路电流k I 是由短路电流周期分量p I 和短路电流非周期分量ap I两个分量所组成。
由于短路电流周期分量与短路电流非周期分量变化的规律图14－4 ()kI f t =曲线299不相同，所以将它们各自对应的等值时间分别计算较为方便。
因此，等值时间可分两部分，即：k p ap t t t =+ （s ） （14－9）式中：k t —短路电流发热的等值时间，（s ）； p t —短路电流周期分量发热的等值时间，（s ）； ap t —短路电流非周期分量发热的等值时间，（s ）。
这样，式（14－5）可改写为：ap p ap p k k Q Q t I t I t I Q +=+==∞∞∞222（A 2.s ） （14－10）式中： p Q —短路电流周期分量的热效应，（A 2.s ）； ap Q —短路电流非周期分量的热效应，（A 2.s ）。
（1）短路电流周期分量发热等值时间k t 的计算。
由于短路电流周期分量发热等值时间p t 除与短路电流持续时间t 有关之外，还与短路电流周期分量幅值的变化规律有关。
短路电流周期分量幅值变化的规律可以用∞''=''I I β表示，即β''等于次暂态电流I ''与稳态短路电流∞I 的比值。
为了计算上的方便，将短路电流周期分量的发热等值时间k t 与短路持续时间t 和β''的关系绘制成()p t f t β''=、 曲线，其曲线如图14－5所示。
图14－5中曲线表示出()s t 51-=的时间内所需p t 之值的曲线。