我們所知道一般的大型工業(yè)電爐的工作電流大的多達十多萬安培,輸送大電流的導體稱母線。用型材制成的硬母線并聯(lián)組成的導體組稱匯流排。為減少電能損耗,電源與加熱爐體之間線路要盡量短,而匯流排形似網(wǎng)狀,故電源與加熱爐體問輸電回路稱為短網(wǎng)。
合理配置短網(wǎng),是電爐高效生產(chǎn)和投資少的前提條件。因此,需要討論導體的允許電流密度與阻抗,導體的合理組合與配置等課題。
導體的允許電流密度
導體截面的合宜尺寸,應根據(jù)導體輸電電流和導體的允許電流密度確定。導體的允許使用溫度是決定導體允許電流密度和判斷導體工況的依據(jù)。導體的材質(zhì)一般是銅或鋁,允 許使用溫度通常定為70℃,溫度過高,電髓損耗過大。
根據(jù)電熱轉(zhuǎn)換原理,導出導體允許電流密度計算式。導體導電時因電阻作用發(fā)熱,自身溫度升高向環(huán)境散熱,當電熱量等于散熱量時導體溫度穩(wěn)定,a為導體向環(huán)境的散熱系數(shù),w/(℃);P0為在標定溫度下導體的電阻率,為電阻率的溫度系數(shù)分別為導體溫度、導體電阻率溫度系數(shù)標定溫度、環(huán)境溫度,℃;A為導體截面積為導體截面的周長,m。
根據(jù)導體的溫度可評估導體載流情況。導體溫度過高,表示導體電流過載。幾根導體并聯(lián)輸電,各導體溫度差異表示載流不均勻?qū)w的允許電流密度,是指給定散熱條件下*大電流密度。文獻中給出的允許電流密度,應注明給定的散熱條件。如導體的允許使用溫度,環(huán)境溫度,影響散熱系數(shù)的條件等。電工規(guī)范通常規(guī)定空氣中的導體的允許使用溫度為70*c,依據(jù)是:電阻(率)較常溫約增加20%;多數(shù)絕緣材辯能夠承受;兩導體的連接處不致嚴重氧化。
導體的允許電流密度還取決于s/A的比值。截面形狀和太小影響s/^,故型材(槽形與工字形截面)的較大;截面小的導體較大。文獻介紹的導體允許電流密度是參考數(shù)據(jù)而非限定數(shù)據(jù),因為導體的實際使用條件和文獻給定條件往往不同。
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