载流导体短路电动力效应.ppt

开始上课！ ！ 开始上课啦！ 6.2 载流导体短路的电动力效应 l载流导体处在磁场中将受到电磁作用力。 l在配电装置中，许多地方都存在着电磁作用力。 l短路电流产生的电磁力称为电动力效应。 l短路电流数值很大，产生的电动力也非常大，足 以使电气设备和载流导体产生变形或破坏。 6.2.1 平行载流导体的电动力 两根平行载流导体1和 2，分别流过电流il和 i2。若导体长度L远大 于两导体轴线间距离a ，而轴线间距离a又比 导体直径大得多，则 可以把导体当作无限 长来处理。 6.2.1平行载流导体的电动力 l电流i2在导体1轴线位置产生的磁感应强度为： l其中a两导体轴线间距(m)； l0真空中的磁导率（H/m）, 0=410-7 （H/m）。 6.2.1平行载流导体的电动力 l在导导体1轴线轴线 上每一点B的方向处处处处 与导导体1轴线轴线 垂直。 因此导导体1受力的大小为为： l其中L为导体长度(m)。导体2受力与导体1受力相等。 l力F的方向：电电流il和i2在两平行导导体中流向相同时时， 产产生相互吸引的力。电电流il和i2的流向相反时时，产产生互 相排斥的力。 6.2.1平行载流导体的电动力 l电动力F在导体上实际是均匀分布的。单位长度 载流导体上的受力为： l受邻近效应的影响，实际电流il 和i2并非在轴 线而是向导体截面外侧排挤，电流在导体截面上 分布不均匀。所以在公式中应应引入一个形状系 数。 6.2.2 短路电流的电动力 l1.两相短路时电动力的计算 在三相交流电路中发生两相短路时，设设短路电电流周期分 量不衰减，短路电电流大小可表示为为 其中I“(2)两相短路次暂态电流(A)； Ta 非周期分量衰减时间时间 常数(s)。 1.两相短路时电动力的计算 l两相短路电流在平行导体中产生的电动力大小为 l最大电动力出现在短路开始后0.01秒。这时的短路电流 最大，等于冲击电流iim(2)，所以 2.三相短路时电动力的计算 l三相平行载流导体流过三相短路电流： l其中A刚短路时A相电流的初相位。 lA相导导体受B相和C相电电流作用力；B相导导体受A相和C相电电 流作用力。 2.三相短路时电动力的计算 2.三相短路时电动力的计算 lA相或C相(旁边相)所受最大电动力为 lB相(所谓中间相)所受最大电动力为 l三相短路时中间相(B相)所受电动力最大。 l今后在设计水平布置的三相平行载流导体时，以B相所受 最大电动力作为验算机械强度的依据 。 3.母线共振时三相短路电动力的计算 l母线作为一个弹性振动系统，也具有固有振动频 率。 l如果短路电动电动 力中的工频频分量和二倍工频频分量 的频频率与母线线固有频频率相等或接近，母线线将产产 生共振(强迫振动动)。 l振动时动时 的位移在两支点中间间就是挠挠度，挠挠度越 大，母线线材料所受弯曲应应力越大，超过过容许许极 限应应力时时母线线将变变形损损坏。 3.母线共振时三相短路电动力的计算 l在弹性限度范围内，母线材料的应力和母线挠 度y成正比，挠度最大时，应力也最大。所以有 下列关系： 其中c 母线线在静态电动态电动 力作用下的应应力(Pa) 。 max振动动系数。 3.母线共振时三相短路电动力的计算 l把母线材料在共振时所受应力的额外增大部分考虑进来 时，即有： lmax振动动系数。