導(dǎo)體載流量與哪些因素有關(guān)?
載流量與導(dǎo)體的長(zhǎng)度無關(guān),但電壓損失又與它密切相關(guān)。一段導(dǎo)體,一旦型號(hào)與敷設(shè)方式確定,它的載流量就基本是確定的,這里的導(dǎo)體,包括銅排。
所以,從這一層考慮,銅排的載流量與其寬度和厚度相關(guān),而與其長(zhǎng)度無關(guān),這應(yīng)該沒有啥歧義。
首先應(yīng)該明確一下載流量,載流量是指在規(guī)定條件下,導(dǎo)體能夠連續(xù)承載而不致使其穩(wěn)定溫度超過規(guī)定值的最大電流。
這個(gè)規(guī)定條件通常指的是敷設(shè)方式和環(huán)境溫度,不同的敷設(shè)方式,散熱量不同,環(huán)境溫度與溫升有關(guān)。
導(dǎo)體能夠連續(xù)承載的最大電流,還加了個(gè)定語(yǔ)“不致使其穩(wěn)定溫度超過規(guī)定值”,也就是說,電流必須是連續(xù)的,但又不能對(duì)其絕緣材料等造成破壞。比如電纜的最高額定工作溫度為70℃,銅排的最高額定工作溫度為100℃,超過該值,在連續(xù)電流作用下,就會(huì)產(chǎn)生破壞。有了耐受溫度,就可以計(jì)算溫升。
電流通過導(dǎo)體,最直接的表現(xiàn)就是發(fā)熱,溫度升高,P發(fā)=I2R=I2ρL/S,但溫升又取決于散熱,當(dāng)溫度穩(wěn)定下來,不再上升,此時(shí),發(fā)熱功率與散熱功率達(dá)到了一種熱平衡。
導(dǎo)體的散熱功率取決于綜合散熱系數(shù)Kt,散熱面積S和溫升τ,所以,P散=KtSτ。當(dāng)導(dǎo)體達(dá)到連續(xù)最大電流時(shí),溫度穩(wěn)定,此時(shí),P發(fā)=P散,即I2ρL/S=KtSτ,由此可得出I的大小,也就是導(dǎo)體在溫度下的載流量。自個(gè)倒換倒換,開個(gè)根號(hào),就能計(jì)算出導(dǎo)體載流量。
通過公式倒換會(huì)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)體載流量與其材質(zhì)、散熱面積和溫升有關(guān),而與其長(zhǎng)度無關(guān)。所以,開始就說,銅排載流量取決于它的寬度和厚度,與其長(zhǎng)度無關(guān)。
τ是溫升,若溫度越低,溫升就會(huì)越大,載流量也就會(huì)越大。所以,談導(dǎo)體載流量,通常要指明溫度,有了溫度,也就有了溫升,如此才有意義。
下面看個(gè)具體例子,也是最近才關(guān)注的!說一臺(tái)變頻器的直流電抗器,串接在直流母線上,電抗器接線柱所使用的是20(寬)*10(厚)的銅排,它在30℃時(shí)的載流量能達(dá)到多少哪?通過計(jì)算可知,在30℃時(shí),其載流量約為643A。這臺(tái)直流電抗器用在了280KW的變頻器上,可以發(fā)現(xiàn),不免還是有點(diǎn)小了!若溫度再升高,載流量也只能降低。
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