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高压开关内空心管状母线额定载流量计算的探讨【摘 要】：本文以空心管状铜母线载流量的计算为例，考虑导体的集肤效应，探讨了空心母线载流量的理论依据。【关键词】：集肤效应，空心管状母线，额定载流量1， 前提：导体具有集肤效应，集肤效应使得交流电流集中在导体的表层通过，在导体的中心电流密度为0。高压开关柜，母线的选择主要考虑导体温升。根据IEC60694(GB11022)，对于柜体铜母线连接点在空气中，最高温度小于等于90。开关柜运行环境最高温度为：40。（GB11022，P24）。温升来源于功率损失：PI2R。根据德怀特理论（在管状导体和平面导体内的集肤效应：Trans.AIEE,vol.37,1918 p.1379-1400 and vol.41,1922,p. 189-198. H.B.DWIGHT），由于集肤效应，对于相同外径的导体，在交流电流情况下，管状导体电阻Ra与实心导体电阻Rc的比值：KRa/Rc大于1。管状导体与实心导体在集肤效应情况下电阻关系的曲线：（解释见后）2，额定电流计算：以对于外径24mm实心铜母线：根据MELSON&BOTH等式，实心导体允许通过电流计算：式中：K的确定：KK1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6其中：K1 1 对于单根母排K2 1 对于裸露母排K3 0.95 对于平放母排K4 1 对于户内自然通风K5 1 对于无强迫风冷K6 1 对于小于60Hz，和上述参数。 90 （根据IEC60694和GB11022）n40 （开关柜环境温度）S=1.2cmx1.2cmx3.14=4.524cm2P=2.4x3.14=7.540cm20=1.83x10-8 m= 1.83cm 铜导体在20时电阻率。=0.004电阻温度系数计算得额定电流I785.943A3，对于空心管状导体：外径24mm，壁厚3mm空心铜导体：（参见前面的曲线图）根据德怀特理论：Rc20/Sc 式中，20 1.83x10-8 m Sc (0.012 x 0.012 x3.14 ) (0.009 x 0.009 x3.14)= 1.98x10-4 m2（圆环面积）Rc=20/Sc = 9.25 x 10-5/m92.5 x 10-6/m ;e/d=3/24=0.125在上曲线表中，横座标 查Rc，92.5 e/d 曲线选0.125 表中查得，K1.01. 即Ra/Rc1.01，（接近于1.0）即在相同外径24mm，壁厚为3mm的管状导体电阻Ra1.01倍实心导体电阻Rc考虑到PR x I2 P管状Ra x I管状2P实心Rc x I实心2为了保持相同的温升，即
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