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导体发热的机理及影响因素

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:发热来自导体电阻损耗的热量和太阳日照的热量。导体的集肤系数与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。矩形截面导体的集肤系数,如图9-1所示。表9-2电阻率ρ和电阻温度系数αt图9-1矩形导体的集肤效应系数图9-2圆柱及圆管导体的集肤效应系数2.导体吸收太阳辐射的热量Qt太阳照射的能量造成导体温度升高,凡安装在屋外的导体,应考虑日照的影响。对于屋内导体,因无日照的作用,这部分热量可忽略不计。

导体发热的机理及影响因素

发热来自导体电阻损耗的热量和太阳日照的热量。

1.导体电阻损耗的热量QR

单位长度的导体,通过电流Iw(A)时,由电阻损耗产生的热量,可按下式计算

其中

式中 QR——导体电阻损耗的热量,W/m;

Rac——导体的交流电阻,Ω/m;

ρ——导体温度为20℃时的直流电阻率,Ω·mm2/m;

at——电阻温度系数,℃-1

θw——导体的运行温度,℃;

Kf——集肤效应系数;

S——导体截面积,mm2

常用电工材料的电阻率及电阻温度系数,如表9-2所示。(www.xing528.com)

导体的集肤系数与电流的频率、导体的形状和尺寸有关。矩形截面导体的集肤系数,如图9-1所示。圆柱及圆管导体的集肤系数,如图9-2所示。图中f为电源频率,Rdc为1000m长导体的直流电阻。

表9-2 电阻率ρ和电阻温度系数αt

图9-1 矩形导体的集肤效应系数

图9-2 圆柱及圆管导体的集肤效应系数

2.导体吸收太阳辐射的热量Qt

太阳照射的能量造成导体温度升高,凡安装在屋外的导体,应考虑日照的影响。对于屋内导体,因无日照的作用,这部分热量可忽略不计。对于圆管导体,日照的热量可按下式计算

式中 Qt——导体吸收太阳辐射的热量,W/m;

Et——太阳照射功率密度,W/m2,我国取Et=1000W/m2

At——导体的吸收率,对铝管取At=0.6;

D——导体的直径,m。

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