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短路過程中導(dǎo)體的 發(fā)熱和散熱特點(diǎn)

①導(dǎo)體在短路時(shí)由于有極大的短路電流通過而使其溫度急劇升 高。電路中的短路保護(hù)裝置隨即動(dòng)作，迅速切除短路，因此短路時(shí) 間很短，可不考慮導(dǎo)體的散熱，即可認(rèn)為短路時(shí)導(dǎo)體是在絕熱狀態(tài) 下發(fā)熱升溫的

②短路被切除后，導(dǎo)體不再發(fā)熱，而只向周圍介質(zhì)散熱，直到導(dǎo)體 溫度與周圍介質(zhì)溫度相等時(shí)為止

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短路的發(fā)熱計(jì)算與 假想時(shí)間的確定

由于實(shí)際短路電流 i億  是一個(gè)幅值變動(dòng)并含有非周期分量的電 流，要按此電流來計(jì)算其產(chǎn)生的熱量是相當(dāng)困難的，因此通常采用 其恒定的短路穩(wěn)態(tài)電流 I 心 來等效計(jì)算實(shí)際短路電流所產(chǎn)生的熱 量，并假定一個(gè)“假想時(shí)間”(或稱“熱效時(shí)間”)，在此時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體通 過 I 心 產(chǎn)生的熱量恰與實(shí)際短路電流 i億 在實(shí)際短路時(shí)間t億  內(nèi)產(chǎn)生的 熱量相等，如圖所示。圖 a 為無限大容量系數(shù)和不帶自動(dòng)電壓調(diào)整 裝置的發(fā)電機(jī)供電時(shí)的短路發(fā)熱曲線和假想時(shí)間，圖 b 為帶自動(dòng)電 壓調(diào)整裝置的發(fā)電機(jī)供電時(shí)的短路發(fā)熱曲線和假想時(shí)間

假想時(shí)間按下式確定：

tima = t億 + 0 . 05( II"心 )2

在無限大容量系數(shù)中：

tima = t億 + 0 . 05(s)

當(dāng) ts > 1s 時(shí)，可認(rèn)為 tima = t億

短路時(shí)間 t億  為短路保護(hù)裝置實(shí)際最長的動(dòng)作時(shí)間top與斷路器的 斷路時(shí)間toc之和，即

t億 = top + toc

式中，toc又為斷路器的固有分閘時(shí)間與其燃弧延續(xù)時(shí)間之和。對(duì) 一般高壓斷路器(如油斷路器)，可取 toc = 0 . 2s；對(duì)高速斷路器(如真 空斷路器)，可取 toc = 0 . 1 ~ 0 . 15s。對(duì)低壓斷路器，其燃弧延續(xù)時(shí)間 可取 0 . 01 ~ 0 . 02s，再加上其 固有分 閘 時(shí) 間(查文獻(xiàn)[5]或產(chǎn) 品樣 本)，即得其 toc

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短路最高

溫度的確定

在工程設(shè)計(jì)中，一般是利用圖 a 所示曲線來近似地確定 8k。該曲 線的橫坐標(biāo)用導(dǎo)體加熱系數(shù) K 來表示，縱坐標(biāo)表示導(dǎo)體溫度 8。由 導(dǎo)體正常負(fù)荷溫度 8L  查短路最高溫度 8k  的步驟如下(參看圖 b)：

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短路 最 高 溫度 的 確 定

①先從縱坐標(biāo)上找出導(dǎo)體在正常負(fù)荷時(shí)的溫度 8L  值；如果實(shí)際 溫度不知，可用導(dǎo)體的正常最高允許溫度(參看表 ZY4 - 10)

②由 8L  向右查得相應(yīng)曲線上的 a 點(diǎn)，并由 a 點(diǎn)向下查得橫坐標(biāo) 軸上的 KL

③用下式計(jì)算：

Kk = KL＋ (  )2 lima

式中，A 為導(dǎo)體截面積(mm2 )；I + 為三相短路穩(wěn)態(tài)電流(A)；lima 為短 路發(fā)熱假想時(shí)間(s)；KL  和 Kk  的單位均為 A2 ·s/mm2。

④從橫坐標(biāo)軸上找出 Kk，再由 Kk  向上查得相應(yīng)曲線上的 b 點(diǎn)，并 由 b 點(diǎn)向左查得縱坐標(biāo)軸上的短路最高溫度8k 值