L O G O
本章讲授内容
1. 电器中的电动力现象
2. 计算电动力的基本方法和公式
3. 电器中典型导体系统的电动力计算
4. 单相正弦交流电流下的电动力
5. 三相正弦交流电流下的电动力6．电器的电动稳定性
第二章电器的电动力计算
第二章
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教学目的与要求：
掌握电动力计算的基本方法，熟悉典型导体系统的电动力计算，掌握电器在正弦交流电作用下的电动力计算，掌握电器的电动稳定性和动稳定电流，了解载流导体与导磁体间的电动力。了解电器中的电动力所带来的危害，以及如何利用电动力。
教学重点与难点：
电动力计算的基本方法—能量平衡法与毕奥-沙伐尔定律；三相正弦交流下的电动力计算；短路电流作用下电器的电动稳定性和动稳定电流
电器的电动力计算计算
第二章
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教学基本内容
1、电器中的电动力现象。
2、计算电动力的基本方法和公式。
3、典型导体系统的电动力计算。
4、单相正弦交流下的电动力。
5、三相正弦交流下的电动力。
6、载流导体与导磁体间的电动力。
7、电器的电动稳定性。
通过本章的学习，学生应掌握计算电动力的基本方法和公式，掌握电器的电动稳定性校核，熟悉电动力所带来的危害，了解如何在设计电器时应尽可能地利用电动力。
电器的电动力计算
第二章
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一、概念：
1、电动力
2、电动稳定性（即动稳定性）
3、动稳定电流
§2-1 概述
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★电动力：
定义：载流导体（有电流通过的导体）在磁场中所受到的磁场对电流的作用力。
§2-1 概述
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sin F BIL β
=①大小为：
其中，β角是载流导体中电流的方向与磁感应强度B的正方向之间的夹角。
②方向判定：左手定则或右手定则
2.1 安培左手定则：伸左手，拇指与四指垂直，手心迎向磁感应强度B的方向，四指的方向与电流方向相同，则拇指所指的方向即为电动力的方向。
大小和方向
§2-1 概述
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2.2 右手螺旋定则
按照电动力方向的确定矢量叉积确定方向的规则，电动力d F 垂直于I dl与B 所确定的平面，右手四指由I d l 转向B ，大拇指的指向就是电动力F 的方向，见下图。
B
l d I F d v v v
×=111§2-1 概述
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方向判定示例2
方向判定示例1
§2-1 概述
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方向判定示例3
§2-1 概述
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方向判定示例4
§2-1 概述
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方向判定示例5
§2-1 概述
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方向判定示例6
§2-1 概述
第二章
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讨论的意义。
危害与价值
二、危害：
1、使绝缘子破裂；
2、隔离开关误动作等；
§2-1 概述
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三、价值：
1、限流：利用回路电动斥力快速断开触头，实现开关限流的目的，生产限流式开关。
2、磁吹灭弧：利用电磁力（见右图）。
§2-1 概述
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3、利用回路电动力将隔离开关触头夹紧(见左图示)。
4、在求出F的基础上，结合电动力矩、合成力及等效力臂等，可校核电器的机械强度。
§2-1 概述
第二章
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相关性能及参量
★
电动稳定性：简称动稳定性，是指电器在大电流产生的电动力作用下，有关部分不发生损坏或永久变形，以及触头不因被斥开而发生熔焊甚至烧毁的性能。
★动稳定电流：在规定的使用和性能条件下，开关电器
或其它电器在闭合位置所能承受的电流峰值，用符号i dw 表示，它主要反映电器承受短路电流电动力作用的能力。
§2-1 概述
第二章
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一、两种常用方法：
比奥－沙瓦（沙伐尔）定律能量平衡法。
§2-２计算电动力的基本方法和公式
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（T ）
比奥－沙瓦实验
比奥－沙瓦（沙伐尔）定律
§2-２计算电动力的基本方法和公式
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载流导体l 2中流过电流I 2，元电流I 2d l 2 在导体外任一点A 处的磁感应强度d B 为（方向按右手螺旋定则确定）：
2
220sin 4r
dl I dB απμ?＝（wb/m 2,即T）
式中
μ0——真空磁导率，= 4 π×10 －7（H ／m ）
r ——d l 2到A 点间的距离α——l 2与r 间小于90o 的夹角
（T ）
求B 值
§2-２计算电动力的基本方法和公式
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对导体l 2 全长积分，就得到载流导体l 2 在A 点的B值
∫
∫
=
=
2
2
sin 422
2
0l l r
dl I dB B απ
μ7
2
2
2
10sin 2
?×=∫
αl r
dl I
（T ）
§2-２计算电动力的基本方法和公式
第二章
铜排的计算方法 1 铜排载流量计算方法 2 铜铝排载流量快速查询：
3 估算法： 单条铜母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 双母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 X 1.5(经验系数) 铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方, 铝应该按3-5A/平方 常用铜排的载流量计算方法： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为: 母排12厚时为20;10厚时为18; 依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12]. 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定） 3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]
4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求TMY100*10载流量为： 单层：100*18=1800(A)[查手册为1860A]； 双层：2(TMY100*10)的载流量为：1860*1.58=2940(A)；[查手册为2942A]； 三层：3(TMY100*10)的载流量为：1860*2＝3720(A)[查手册为3780A] 以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 另外，铜排载流量也有一个非常简明的计算公式： 单根矩形铜排载流量= 排宽 * (排厚 +8.5)A 例如：15*3的40℃时载流量=15*11.5=172.5A 100*8的40℃时载流量=100*16.5=1650A 双层载流量＝1.5倍单层载流量 三层载流量＝2.0倍单层载流量
母线电动力及动热稳定性计算 1 目的和范围 本文档为电气产品的母线电动力、动稳定、热稳定计算指导文件，作为产品结构设计安全指导文件的方案设计阶段指导文件，用于母线电动力、动稳定性、热稳定性计算的选型指导。 2 参加文件 表1 3 术语和缩略语 表2 4 母线电动力、动稳定、热稳定计算 4.1 载流导体的电动力计算 4.1.1 同一平面内圆细导体上的电动力计算
? 当同一平面内导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时（见图1），导体1l 上的电动力计 算 h F K I I 4210 π μ= 式中 F ——导体1l 上的电动力（N ） 0μ——真空磁导率，m H 60104.0-?=πμ； 1I 、2I ——流过导体1l 和2l 的电流（A ）； h K ——回路系数，见表1。 图1 圆细导体上的电动力 表1 回路系数h K 表 两导体相互位置及示意图 h K 平 行 21l l = ∞=1l 时，a l K h 2= ∞≠1l 时，?? ? ???-+=l a l a a l K h 2)(12 21l l ≠ 22 2) ()(1l a m l a l a K h ++-+= 22)()1(l a m +-- l a m =
? 当导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时，沿1l 导体任意单位长度上各点的电动力计 算 f 124K f I I d μ= π 式中 f ——1l 导体任意单位长度上的电动力（m N ）； f K ——与同一平面内两导体的长度和相互位置有关的系数，见表2。 表2 f K 系数表
4.1.2 两平行矩形截面导体上的电动力计算 两矩形导体（母线）在b ＜＜a ，且b ＞＞h 的情况下，其单位长度上的电动力F 的 计算见表3。 当矩形导体的b 与a 和h 的尺寸相比不可忽略时，可按下式计算 712 210x L F I I K a -=? 式中 F -两导体相互作用的电动力，N ； L -母线支承点间的距离，m ； a -导体间距，m ； 1I 、2I -流过两个矩形母线的电流，A ； x K -导体截面形状系数； 表3 两矩形导体单位长度上的电动力 4.1.3 三相母线短路时的电动力计算
一、常用的需要系数负荷计算方法 1、用电设备组的计算负荷（三相）： 有功计算负荷 Pjs=Kx·Pe(Kw)； 无功计算负荷 Qjs=Pjs·tgψ（Kvar）； 视在功率计算负荷Sjs=√￣Pjs2+ Qjs2（KVA）； 计算电流 Ijs=Sjs/√￣3·Ux·Cosψ（A）。 式中：Pe---用电设备组额定容量（Kw）； Cosψ---电网或供电的功率因数余弦值（见下表）； tgψ ---功率因数的正切值（见下表）； Ux---标称线电压（Kv）。 Kx---需要系数（见下表） 提示：有感抗负荷（电机动力）时的计算电流，即： Ijs=Sjs/√￣3·Ux·Cosψ·η（A） η---感抗负荷效率系数，一般取值0.65～0.85。 民用建筑（酒店）主要用电设备需要系数Kx及Cosψ、tgψ的取值表： 注：照明负荷中有感抗负荷时，参见照明设计。
2、配电干线或变电所的计算负荷： ⑴、根据设备组的负荷计算确定后，来计算配电干线的负荷，方法如下：总有功计算负荷∑Pjs=K∑·∑(Kx·Pe)； 总无功计算负荷∑Qjs= K∑·∑（Pjs·tg）； 总视在功率计算负荷∑Sjs=√￣（∑Pjs）2+（∑Qjs）2。 配电干线计算电流∑Ijs=∑Sjs/√￣3·Ux·Cosψ（A）。 式中：∑---总矢量之和代号； K∑---同期系数（取值见下表1）。 ⑵、变电所变压器容量的计算，根据低压配电干线计算负荷汇总后进行计算，参照上述方法进行。即： ∑Sjs变= K∑·∑Sjs干线（K∑取值范围见下表2）。 变压器容量确定：S变=Sjs×1.26= （KVA）。 （载容率为80﹪计算，百分比系数取1.26，消防负荷可以不计在内）。变压器容量估算S变= Pjs×K×1.26= Pjs×1.063×1.26= （Kva）。 同期系数K∑值表： 计算负荷表（参考格式）：
电线截面电流计算公式 （供参考） 导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。 导线线径一般按如下公式计算： 铜线： S= IL / 54.4*U` 铝线： S= IL / 34*U` 式中：I——导线中通过的最大电流（A） L——导线的长度（M） U`——充许的电源降（V） S——导线的截面积（MM2） 说明： 1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。 2、计算出来的截面积往上靠. 绝缘导线载流量估算 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(mm 2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流是截面倍 数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 载流量 (A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 一般情况下： 铜线每平方毫米6安培。铝线是每平方毫米5安培(仅供快速估算) 4平方的铜线：4*6=24A 6平方的铜线：6*6=36A 10平方的铜线：10*6=60A 16平方的铜线：16*6=96A 4平方的铝线：4*5=20A 6平方的铝线：6*5=30A 10平方的铝线：10*5=50A 16平方的铝线：16*5=90A
一、低压配电室的要求 1) 门应向外开，门口装防鼠板； 2) 有采光窗和通风百叶窗，百叶窗应防雨、雪、小动物进入室内； 3) 电缆沟底应有坡度和集水坑； 4) 不装盘的电缆沟应有沟盖板； 5) 盘前通道大于1.3米，盘后通道大于0.8米，并有安全护栏； 6) 一层配电室地面标高应0.5米以上。 二、配电盘的安装 1) 配电盘应为标准盘，顶有盖，前有门； 2) 配电盘外表颜色应一致，表面无划痕； 3) 配电盘母线应有色标； 4) 配电盘应垂直安装，垂直度偏差小于5o； 5) 拉、合闸或开、关柜门时，盘身应无晃动现象； 6) 配电盘上电流表、电压表等按要求装全； 7) 配电盘上个出线回路应有标示； 8) 配电盘一次母线尽可能用铜排连接，压接螺丝两侧有垫片，螺母侧有弹簧垫片，如用多股塑铜线连接，应压接铜鼻子； 9) 配电盘二次控制线应集中布线，并用塑料带及绑带包扎固定，控制电缆备用线芯在控制电缆分支处螺旋缠绕好； 10) 配电盘的互感器、电动机保护器等小件也应牢固固定好。 三、电缆的安装 1) 电缆沟安装的应先检查电缆沟的走向、宽度、深度、转弯处和各交叉跨越处的预埋管是否符合设计要求； 2) 电缆入沟中后，不必严格将其拉直，应松弛成波浪形； 3) 电缆的两端应留有做检修的长度余量； 4) 电缆固定支架间或固定点间的距离，不应大于1米； 5) 电缆穿管敷设时，管内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不小于100毫米； 6) 电缆在埋地敷设或电缆穿墙、穿楼板时，应穿管或采取其他保护措施； 7) 电缆从地下或电缆沟引出地面时，出地面2米的一段应用金属管或罩加以保护； 8) 直埋电缆深度为0.7米，电缆上下应各铺盖100毫米厚的软土或沙，并盖混凝土保护，及埋设电缆标志桩； 9) 直埋电缆时禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面； 10) 一般禁止地面明敷电缆，否则应有防止机械损伤的措施； 11) 相同电压的电缆并列敷设时，电缆间净距应大于35毫米，且不小于电缆外径； 12) 低压与高压电缆应分开敷设。并列敷设时净距不应小于150毫米； 13) 进出配电室的电缆应排列整齐，并用绑线固定好，挂上标志牌； 14) 电缆水平悬挂在钢索上，固定点的距离不应大于0.6米。 四、电动机的安装 1) 检查电动机的名牌，看功率、电压是否符合图纸要求； 2) 检查电动机的接线盒是否正确，螺丝是否有松动，接线盒是否密封良好； 3) 检测电动机的绝缘电阻，新设备应大于1MΩ，旧设备应大于0.5MΩ；
母线主要性能参数的计算方法 1、 交流电阻的计算 l R 201 (T 20) K j K i b h 其中： R ——交流电阻（ ）； 20 —— 20℃时导体电阻率（ mm 2 / m ）； ——导体的电阻温度系数（℃ -1 ） ,TMY 0.00385 ； T ——导体实际工作温度 ( ℃ ) ； l ——导体长度（ m ）； b ——导体厚度（ mm ）； h ——导体宽度（ mm ）； K j ——集肤效应系数； b h 6X30 6X40 6X50 6X60 6X80 6X110 6X150 6X200 K j 1.015 1.026 1.04 1.055 1.09 1.15 1.21 1.25 K i ——邻近效应系数，取 1.03 。 2、 感抗计算 对于密集型母线： D j X 0.1445lg D z 其中： X ——母线每相感抗（ m / m ）； D j ——每相导体间的几何均距（ mm ）。 D j 3 D AB D BC D AC ，其中： D AB n n D aa ' D ab ' D an ' n D ba ' D bb ' D bn ' n D na ' D nb ' D nn ' n n (D aa D ab D an ' ) (D aa D ab D ')(D aa ' D ab D an ' ) an 式中： D aa ' b A ， A 为导体间绝缘层厚度； D ab ' D aa 2 D ab 2 ， D ab h K ，其中 n 1 D an ' D aa 2 D an 2 ， D an h K ，其中 n 1 D an ' D na ' ； K 1； K n 1； 且 D BC 、 D AC 与 D AB 的计算方法相同。
硬母线温升计算 请教各位，低压成套开关设备垂直母线额定短时耐受电流如何选取？ 在论坛一直潜水，学习帕版及各位老师的帖子，受益匪浅。本人有一事不明白，低压成套开关设备垂直母线的额定短时耐受电流如何选取？ 对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？ 另，帕版经常提到的“MNS Engineering Guide-line ”式中下载不到，可否提供以下？谢谢 楼主的问题是： 对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？ 我们先来计算一番： 因为：Sn=√3UpIn，所以In=2500x103/(1.732x400)=3609A 因为：Ik=In/Uk，所以Ik=3609/0.06=60.15kA 对于断路器而言，选择断路器的极限短路分断能力Icu>60.15kA即可，一般取为65kA。但是对于主母线来说，是不是我们也选择它的动稳定性等于65kA 就可以了？ 动稳定性的定义是：低压开关柜抵御瞬时最大短路电流电动力冲击的能力。那么60.15kA就是最大短路电流的瞬时值吗？ 我们来看下图：
这张图我们看了N遍了。其中Ip就是短路电流的稳态值，也是短路电流的周期分量。在楼主的这个问题中，我们计算得到的60.15kA 就是Ip，它也等于短路电流稳态值Ik。显然，它不是短路电流的最大瞬时值 短路电流的最大瞬时值是冲击短路电流峰值Ipk，Ipk=nIk。根据IEC 61439.1或者GB 7251.1，我们知道当短路电流大于50kA后，n=2.2，于是冲击短路电流峰值Ipk=nIk=2.2x60.15=132.33kA，这才是动稳定性对应的最大短路电流瞬时值 也就是说，对于楼主的这个范例，低压开关柜主母线的峰值耐受电流必须大于132.33kA 我们来看GB 7251.1-2005是如何描述峰值耐受电流与短时耐受电流之间的关系的，如下： 我们发现，对于主母线来说，它的峰值耐受电流与短时耐受电流之比就是峰值系数n
电缆及电线的电流计算公式 1、电线的载流量是这样计算的：对于1.5、2.5、4、6、10mm2的导线可将其截面积数乘以5倍。 对于16、25mm2的导线可将其截面积数乘以4倍。 对于35、50mm2的导线可将其截面积数乘以3倍。 对于70、95mm2的导线可将其截面积数乘以2.5倍。 对于120、150、185mm2的导线可将其截面积数乘以2倍。 看你的开关是多少安的用上面的工式反算一下就可以了。 2、二点五下乘以九，往上减一顺号走。 三十五乘三点五，双双成组减点五。 条件有变加折算，高温九折铜升级。 穿管根数二三四，八七六折满载流。 说明： (1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。由表53可以看出：倍数随截面的增大而减小。 “二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。“条件有变加折算，高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。
三相电机的电流计算公式 如果一台排风扇是三相电机，它的标签上只写了电压380V，功率是4KW，还有转速，那么怎么计算它的电流呢？ 公式是什么呢 A=KW/（1.732*0.38*COS) COS=功率因数 第 2.0.1条电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级，并应符合下列规定： 一、符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1．中断供电将造成人身伤亡时。 2．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 3．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经
常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二、符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 2．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。 第2.0.2条一级负荷的供电电源应符合下列规定： 一、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 二、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 第2.0.3条下列电源可作为应急电源：
变频器直流母线电容纹波电流计算方法 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？ 答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？ 答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。 短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ 答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。 提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？ 答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。 计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？ 答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。 进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。 答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？ 答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。 配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？ 答：防止相间短路；屏蔽磁场、减小干扰和对附近钢构的影响；减小相间电动力；不用安装昂贵的机组断路器。 10.何谓碰撞游离、热游离、去游离？他们在电弧的形成和熄灭过程中起何作用？ 答：碰撞游离即电场游离：在电场作用下，带电粒子被加速到一定能量，碰撞前面的中性质点，形成新的带电粒子，连锁发生的结果，使间隙中带电粒子增多。 热游离：由于电弧的高温，中性质点自动离解成自由电子和正离子的现象。 去游离：使带电质点减少的过程，称为去游离过程。 碰撞游离进行的结果，使触头间充满自由电子和正离子，具有很大的电导。 热游离的作用是维持电弧的稳定燃烧。
铜排载流量计算法 简易记住任何规格的矩形母排的载流量 矩形母线载流量： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20;10厚时为18;依次为: [12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12] . 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃] 4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) ) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求ＴＭＹ100*10载流量为： 单层：１００*１８＝１８００（Ａ）［查手册为１８６０Ａ］； 双层：２（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８００*１.５８＝２９４０（Ａ）；［查手册为２９４２Ａ］；
三层：３（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８６０*２＝３７２０（Ａ）［查手册为３７８０Ａ］以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 铜排的载流量表 一、矩形铜排 铜母排截面25℃35℃ 平放（A）竖放（A）平放（A）竖放（A） 15×3 176 185 20×3 233 245 25×3 285 300 30×4 394 415 40×4 404 425 522 550 40×5 452 475 551 588 50×5 556 585 721 760 50×6 617 650 797 840 60×6 731 770 940 990 60×8 858 900 1101 1160 60×10 960 1010 1230 1295 80×6 930 1010 1195 1300 80×8 1060 1155 1361 1480
掌握实用得计算公式就是电气工作者应具备得能力，但公式繁多应用时查找不方便，下面将整理与收集得一些常用得实用公式与口诀整理出来，并用实例说明与解释。 1、照明电路电流计算及熔丝刀闸得选择 口诀：白炽灯算电流，可用功率除压求； 日光灯算电流，功率除压及功率因数求（节能日光灯除外）； 刀闸保险也好求，一点五倍额定流； 说明：照明电路中得白炽灯为电阻性负荷，功率因数cosΦ=1，用功率P单位瓦除以电压等于其额定电流。日光灯为电感性负荷，其功率因数co sΦ为0、4-0、6（一般取0、5），即P/U/cosΦ=I。 例1：有一照明线路，额定电压为220V，白炽灯总功率为2200W，求总电流选刀闸熔丝。 解：已知U=220V,总功率=2200W 总电流I=P/U=2200/220=10A 选刀闸：QS=I×(1、1~1、5)=15A 选熔丝：IR=I×(1、1~1、5)=10×1、1=11A (取系数1、1) QS--------刀闸 IR---------熔丝 答：电路得电流为10安培，刀闸选用15安培，熔丝选用11安培。 例2：有一照明电路，额定电压为220V，接有日光灯440W，求总电流选刀闸熔丝。（cosΦ=0、5） 解：已知U=220V, cosΦ=0、5，总功率=440W 总电流I=P/U/ cosΦ=440/220/0、5=4A 选刀闸：QS=I×(1、1~1、5)=4×1、5=6A 选熔丝：IR=I×(1、1~1、5)= 4×1、5=6A 答：电路得总电流为4A,刀闸选用6A,熔丝选用6A。 2 、380V/220V常用负荷计算 口诀：三相千瓦两倍安，热，伏安，一千乏为一点五 单相二二乘四五，若就是三八两倍半。 说明：三相千瓦两倍安就是指三相电动机容量1千瓦，电流2安培，热，伏安，一千乏一点五就是指三相电热器，变压器，电容器容量1千瓦，1千伏安，1千乏电容电流为1、5安培，单相二二乘四五，若就是三八两倍半就是指单相220V容量1千瓦，电流为4、5安，380V单相电焊机1千伏安为2、5安培。 例1：有一台三相异步电动机，额定电压为380V，容量为14千瓦，功率因数为0、85，效率为0、95，计算电流？解：已知U=380V cosΦ=0、85 n=0、95 P=14千瓦 电流I=P/(×U×cosΦ×n)=P/(1、73×380×0、85×0、95)=28(安) 答：电流为28安培。 例2：有一台三相380伏、容量为10千瓦加热器，求电流？ 解：已知U=380V P=10千瓦
电气相关计算公式 一电力变压器额定视在功率Sn=200KVA，空载损耗Po=0.4KW，额定电流时的短路损耗PK=2.2KW,测得该变压器输出有功功率P2＝140KW时，二次则功率因数2=0.8。求变压器此时的负载率和工作效率。 解：因P22×100% 2÷(Sn×2)×100% =140÷(200×0.8）×100%=87.5% =（P 2/P1)×100% P1=P2+P0K =140+0.4+(0.875)2×2.2 =142.1(KW) 所以 =（140×142.08）×100%＝98.5% 答：此时变压器的负载率和工作效率分别是87.5%和98.5%。
有一三线对称负荷，接在电压为380V的三相对称电源上，每相负荷电阻R＝16，感抗X L=12。试计算当负荷接成星形和三角形时的相电流、线电流各是多少？ 解;负荷接成星形时，每相负荷两端的电压，即相电压为U入Ph===220(V) 负荷阻抗为Z===20() 每相电流（或线电流）为 I入Ph=I入P－P===11(A) 负荷接成三角形时，每相负荷两端的电压为电源线电压，即＝＝380V 流过每相负荷的电流为 流过每相的线电流为 某厂全年的电能消耗量有功为1300万kwh，无功为1000万kvar。求该厂平均功率因数。 解：已知P=1300kwh,Q=1000kvar 则 答：平均功率因数为0.79。 计算： 一个2.4H的电感器，在多大频率时具有1500的电感？ 解：感抗X L＝则 =99.5(H Z) 答：在99.5H Z时具有1500的感抗。 某企业使用100kvA变压器一台(10/0.4kv),在低压侧应配置多大变比的电流互感器？ 解：按题意有 答：可配置150/5的电流互感器。 一台变压器从电网输入的功率为150kw，变压器本身的损耗为20kw。试求变压器的效率？ 解：输入功率 P i=150kw 输出功率 PO=150-20=130(KW)
技术规范书 项目单位工程名称货物描述 矩形母线,铜,4000A 表1矩形母线参数表 序号项目单位 标准参数值 投标人保证值 备 注硬铜硬铝 1 导体密 度 g/cm38.9 2.7 8.9 2.7 2 抗拉极 限强度 MPa 厚度 1.25mm以 下 >300 <120 厚度 1.25mm以 下 >300 <120 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度7mm以 上 >250 厚度7mm以 上 >250 3 20℃时 电阻率 μ Ω·m 0.0172 0.0295 0.0172 0.0295 4 熔点℃1083 658 1083 658 5 每1℃温 度电阻 系数 Ω·m 0.00382 0.0036 0.00382 0.0036 6 延伸率% 6 3 6 3 7 轧制截 面误差 % < 1 < 3 < 1 < 3 8 长度偏 差 mm < 10 < 10 9 壁厚偏 差 mm ≤ 1 ≤ 1 10 弯曲度/ 弯曲半径按GBJ149-1990 规定 弯曲半径按GBJ149-1990 规定 铝矩形母线（竖放或平放）下，长期容许的载流量（见表2）。 单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-1 母线尺寸宽*厚（mm）铝 交流直流
25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 100ⅹ8 120ⅹ8 60ⅹ10 80ⅹ10 100ⅹ10 120ⅹ10 165 215 265 365 480 540 665 740 870 1025 1150 1155 1320 1425 1480 1625 1820 1900 2070 155 202 249 343 451 507 625 695 818 1080 1340 965 1240 1530 1785 1085 1390 1710 1945 134 174 215 296 389 438 539 600 705 932 1155 831 1070 1315 1540 936 1200 1475 1680 165 215 265 370 480 545 670 745 880 1170 1455 1040 1355 1690 2040 1180 1540 1910 2300 155 202 249 348 451 512 630 700 827 1100 1368 977 1274 1590 1918 1110 1450 1795 2160 134 174 215 300 389 446 543 604 713 950 1180 844 1100 1370 1655 956 1250 1550 1865 铜矩形母线竖放或平放下，长期容许的载流量 单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-2 母线尺寸宽*厚（mm）铜 交流直流 25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 210 275 340 475 625 700 860 955 1125 1480 1810 1320 1690 197 258 320 446 587 659 809 898 1056 1390 1700 1240 1590 170 223 276 385 506 567 697 774 912 1200 1470 1070 1370 210 275 340 475 625 705 870 960 1145 1510 1875 1345 1755 197 258 320 446 587 664 818 902 1079 1420 1760 1265 1650 170 223 276 385 506 571 705 778 928 1225 1520 1090 1420
电气常用的计算公式和经验公式 0．成套设备的额定电流： 开关设备和控制设备的额定电流是在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备应该能够持续通过的电流的有效值。指该设备中一次设备额定电流中最小的额定电流。 如一台KYN28-12中配置VS1-12/1250-31.5 LZZBJ9-10 400/5 则该设备额定电流为400A.如果该设备为馈出柜，则下引母线按400A的载流量选取TMY60*6。（已经考虑动热稳定） 隔离柜的额定电流按相邻的母联柜确定； 所变柜和PT柜的额定电流按熔断器的额定电流标注。（也可不标注） 1．变压器一次额定电流［I1e］和二次额定电流［I2e］： 计算公式:S=√3UI 40．5KV：I1e=0.017S 12KV：I1e=0.06S 7．2KV：I1e=0.1S 当二次为0.4KV时：I2e=1.5S 式中S为变压器容量（KV A），U为额定电压（KV），I为额定电流（A） 2．三相电动机的额定电流（A）： 计算公式=√3UICOS∮ 考虑电机功率因数和效率的综合因数：Ie=0.76P/Ue 12KV: I=0.076P 7.2KV; I=0.126P 3.6KV; I=0.25P 0.4KV; I=2P 式中P为电动机功率（KW），Ue为额定电压（KV），I为额定电流（A） 3．单相（220V）电动机的额定电流（A）： 计算公式=UICOS∮ 考虑电机功率因数和效率的综合因数 Ie=5.7P 式中P为电动机功率（KW），Ue为额定电压（KV），I为额定电流（A） 4．电容器额定电流（A）： 电容器采用星接法Iq=Q/U√3 式中Q为电容器容量（Kvar），U为额定电压（KV），I为额定电流（A） 如果电容器采用三角接法：Iq=Q/U 5．熔断器熔体额定电流(A): PT保护［RN2,XRNP型］：I=0.5A或1A 变压器保护［RN1,XRNT型］：I=(1.5-2.5)变压器一次额定电流［查标准值后按最接近值选］一般系数按2倍选取 电容器保护［BRN型或德国西霸电容器专用熔断器］： I=（1.43-1.55）电容器额定电流［查标准值后按最接近值选］ 电动机保护：最好按产品样本直接选取。 6．电流互感器一次额定电流： 1．5倍的负载计算电流［按最接近的标准值选］
变频器中直流母线电容的纹波电流计算 2010年06月26日评论(0)|浏览(130) 点击查看原文 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个[1]： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 2 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到[2]，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
母线槽参数及技术要求 1、密集型母线槽性能参数和要求 1.1母线结构型式：密集母线；电压等级：380V 耐压等级：690V 1.2母线系统：交流TN-C系统 1.3防护等级：IP55；额定频率：50HZ；额定绝缘电压：660AC；绝缘电阻：≥20MΩ 1.4母线槽至少采用100%相线容量的N线，PE线要求不少于50%相线容量，允许采用铝导体外壳作为接地，但必须是可靠的，截面＞50%相线的外壳方式。 1.5母线槽必须保证110%额定电流下长期稳定运行。 1.6电流密度必须不大于2A/MM2 1.7地线系统采用先进的整体接地地线（地线将相线和中性线全部包裹在，从而把直接带电部分完全隔离，同时阻断母线周围的磁路，以保证母线槽具有了可靠的接地性能，较小的电抗值，较强的抗谐波能力）。 1.8导体材料 1.8.1母线槽A、B、C、N四相导体采用T2电解铜轧制的高导电率TMY电工硬铜排，符合国标，铜排纯度要求≥99.99%，导电率≥98.6%，电抗率≤0.00032Ωmm2 /m，硬度HB≥65。
1.8.2铜排表面全长必须镀锡。 1.8.3中性线的材料、截面及制造工艺与相线相同，中性线等效截面应等于100%的相线等效截面。 1.8.4接地导体等效截面应不小于50%的相线等效截面母线接地。1.9绝缘材料: 1.9.1母线绝缘介质选用阻燃材料，绝缘等级及耐热等级达到A级或A级以上，能耐受150℃高温和-60℃的低温，在火灾时不释放有毒气体。 1.9.2绝缘材料采用整体包覆每相铜排的工艺，绝缘老化寿命达到30年以上。 1.9.3在长期处于-5℃～40℃的环境温度下，能保持其柔韧性和介电强度，不会老化。介电强度≥80KV/mm，抗拉强度＞12Mpa。 1.9.4 投标人应提供绝缘材料的所有相关的检测报告。 1.10外壳材料: 1.10.1为保证母线槽的强度和刚度及散热效果，母线槽系统外壳侧板采用带散热装置外壳，必须提供相应报告。 1.10.2采用全封闭形式，结构紧凑，配置灵活，动热稳定性好，有较强的抗外力冲击能力。 1.10.3线槽外表面应作阳极氧化处理，以达到良好的防腐蚀效果。1.11其它性能要求 1.11.1密集母线与变压器的连接要求采用的铜导体软连接，低压盘和母线连接采用硬连接。 1.11.2密集母线接头部分为了保证良好的电气接触性能，应作镀锡或镀银处理。接头导体之间的接触必须是锡——锡接触，以保证低的接
掌握实用的计算公式是电气工作者应具备的能力，但公式繁多应用时查找不方便，下面将整理和收集的一些常用的实用公式和口诀整理出来，并用实例说明和解释。 1、照明电路电流计算及熔丝刀闸的选择 口诀：白炽灯算电流，可用功率除压求； 日光灯算电流，功率除压及功率因数求（节能日光灯除外）； 刀闸保险也好求，一点五倍额定流； 说明：照明电路中的白炽灯为电阻性负荷，功率因数cosΦ=1，用功率P单位瓦除以电压等于其额定电流。日光灯为电感性负荷，其功率因数cosΦ为0.4-0.6（一般取0.5），即P/U/cosΦ=I。 例1：有一照明线路，额定电压为220V，白炽灯总功率为2200W，求总电流选刀闸熔丝。 解：已知U=220V,总功率=2200W 总电流I=P/U=2200/220=10A 选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=15A 选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A (取系数1.1) QS--------刀闸 IR---------熔丝 答：电路的电流为10安培，刀闸选用15安培，熔丝选用11安培。 例2：有一照明电路，额定电压为220V，接有日光灯440W，求总电流选刀闸熔丝。（cosΦ=0.5） 解：已知U=220V, cosΦ=0.5，总功率=440W 总电流I=P/U/ cosΦ=440/220/0.5=4A 选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A 选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)= 4×1.5=6A 答：电路的总电流为4A,刀闸选用6A,熔丝选用6A。 2 、380V/220V常用负荷计算 口诀：三相千瓦两倍安，热，伏安，一千乏为一点五 单相二二乘四五，若是三八两倍半。 说明：三相千瓦两倍安是指三相电动机容量1千瓦，电流2安培，热，伏安，一千乏一点五是指三相电热器，变压器，电容器容量1千瓦，1千伏安，1千乏电容电流为1.5安培，单相二二乘四五，若是三八两倍半是指单相220V容量1千瓦，电流为4.5安，380V单相电焊机1千伏安为2.5安培。 例1：有一台三相异步电动机，额定电压为380V，容量为14千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，计算电流？解：已知U=380V cosΦ=0.85 n=0.95 P=14千瓦 电流I=P/(×U×cosΦ×n)=P/(1.73×380×0.85×0.95)=28(安) 答：电流为28安培。
动力配电箱负荷计算 计算方法 动力负荷计算一般采用需要系数法，有功计算负荷的基本公式为 30P =d K e P （3.1） 30P ------三相用电设备组的有功计算负荷 d K ------用电设备组的需要系数； e P -------用电设备组的额定容量。 在求出有功计算负荷30P 后，按下列各式分别求出其余的计算负荷。 无功计算负荷为 30Q =30P ?tan （3.2） 式中，?tan 为对应于用电设备组cos ?的正切值。 视在计算负荷为 30S =30P / cos ? （3.3） 式中，cos ?为用电设备组的平均功率因数。 计算电流为 30I =30S / 3N U （3.4） 式中，N U 为用电设备组的额定电压。 动力负荷计算 1．地下一层AP-(-1)-1动力设备负荷计算，由系统图：
Pwp1=3kW, Iwp1=30S / 3N U = ? cos 330N U P = 3/(3×0.38×0.8)=5.7A Pwp2=0.75kW, Iwp2=0.75/(3×0.38×0.8)=1.42A Pwp3=5.5kW, Iwp3=5.5/(3×0.38×0.8)=10.4A Pwp4=5.5kW, Iwp4=5.5/(3×0.38×0.8)=10.4A (备用) Pwp5=1.5kW, Iwp3=1.5/(3×0.38×0.8)=2.9A 配电箱容量为e P =3+0.75+5.5+1.5=10.75kW 计算负荷为 30P =d K e P =0.8×10.75=8.6kW 计算电流为 30I = ? cos 330N U P =8.6/（3×0.38×0.8）=16.3A 2．地下一层AP-(-1)-2动力设备负荷计算，由系统图： 动力设备负荷计算，由系统图： Pwp1=5.5kW, Iwp1=5.5/(3×0.38×0.8)=10.5A Pwp2=5.5kW, Iwp2=5.5/(3×0.38×0.8)=10.5A (备用) 配电箱容量为e P =5.5kW 计算负荷为 30P =d K e P =1×5.5=5.5kW 计算电流为 30I = ? cos 330N U P =5.5/（3×0.38×0.8）=10.5A 3．其余动力配电箱负荷计算列表：