第三章 发热课件

第三章发热CHONGQINGUNIVERSITY第三章__发热§3.1电器的允许发热温度一、最大允许发热温度二、决定允许发热温度的因素

1、金属材料的允许温度

2、接触连接的允许温度

3、绝缘材料的允许温度第三章__发热§3.1电器的允许发热温度一、最大允许发热温度二、决定允许发热温度的因素

1、金属材料的允许温度

2、接触连接的允许温度第三章__发热§3.1电器的允许发热温度500kV隔离开关第三章__发热§3.1电器的允许发热温度一、最大允许发热温度二、决定允许发热温度的因素

1、金属材料的允许温度

2、接触连接的允许温度

3、绝缘材料的允许温度第三章__发热§3.1电器的允许发热温度(a)接地端绝缘子

(b)高压端绝缘子

(c)中间绝缘子

第三章__发热§3.2热的产生和散失一、热的产生

1、电阻损耗材料ρ20（10-6Ω.m）α(10-3K-1)材料ρ20（10-6Ω.m）α(10-3K-1)铜0.017~0.0784.33银0.0163.6铝0.0293.8黄铜0.07~0.081.0~2.6第三章__发热§3.2热的产生和散失一、热的产生

1、电阻损耗

2、铁磁损耗SN1-10，I＝600A，总损耗147W导电部分：34.5W软连接15W；导电夹1.5W；导电杆11W；触头7W钢铁零件损耗：112.5W

支板9.5W；瓷瓶上法兰14.5W；下法兰23W；油箱法兰6.5W；油箱避55.5W；油箱底3.5W铁环单位表面积的涡流损耗第三章__发热§3.2热的产生和散失一、热的产生

1、电阻损耗

2、铁磁损耗改善措施：(1)改用非磁性材料：如无磁钢，无磁性铸铁，黄铜，铝合金等(2)采用非磁性间隙：在围绕导电杆的环形铁件开槽，在槽内填充非磁性材料第三章__发热§3.2热的产生和散失一、热的产生

1、电阻损耗

2、铁磁损耗

3、介质损耗第三章__发热§3.2热的产生和散失二、热的散失

1、热传导绝缘材料λ[W/（m.K）]导热材料λ[W/（m.K）]胶纸板0.14铜392电工纸板0.18银450变压器油0.13铝204瓷1.05黄铜102第三章__发热§3.2热的产生和散失二、热的散失

1、热传导

2、对流第三章__发热§3.2热的产生和散失二、热的散失

1、热传导

2、对流影响因素：(1)流体的物理性质：如密度，粘度，膨胀系数，比热等(2)流体流动情况：自然对流还是强迫对流，层流还是紊流第三章__发热§3.2热的产生和散失二、热的散失

1、热传导

2、对流

3、热辐射第三章__发热§3.2热的产生和散失物体表面状况ε物体表面状况ε绝对黑体1抛光的铁0.27绿、灰、黑漆0.95抛光的铜0.15涂釉瓷0.92抛光的铝0.08无光泽的铁0.88物体表面越深，越粗糙，辐射能力越强；物体的黑度越大，接受辐射能力越强，反射能力越小；第三章__发热§3.2热的产生和散失牛顿散热公式第三章__发热§3.3电器的升温过程和发热工作制一、绝热升温

1、定义

2、热平衡方程：Pt=τGC比热容：1g重的物体，温度升高10C所需的热量(J/g.0C)材料(J/g.

0C)材料(J/g.

0C)铜0.39瓷1.09银0.23变压器油1.04黄铜0.37胶纸板1.48铝0.88康铜0.41钢0.5镍锘(Ni80%)0.46第三章__发热§3.3电器的升温过程和发热工作制二、发热导体的升温过程

1、升温过程与通电导体的热平衡方程第三章__发热§3.3电器的升温过程和发热工作制2、稳定温升

3、热时间常数三、发热导体的冷却过程四、导体的发热工作制

1、长期工作制

2、短时工作制

3、间歇工作制第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性一、通过短路电流时导体的发热情况第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性一、通过短路电流时导体的发热情况第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性若短路电流为一常数I或有效值为I的正弦波电流时若短路电流含有非周期性分量第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性二、电器的短时电流耐受特性（热稳定性）第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性二、电器的短时电流耐受特性（热稳定性）假设电阻率为某一确定值，不考虑其随温度变化第三章__发热§3.4通过短路电流时高压电器的发热与热稳定性算例10kV少油断路器导电杆的直径为22mm，材料为铜。试计算导电杆在通过20kA热稳定电