rating (A) CB type
DC Breaking capacity
Hồ quang điện
1
BMTBD-LT KCĐ-nxcuong-V2-11-05
Quá trình nhiệt của thiết bị điện
Vật liệu của thiết bị điện vật liệu dẫn điệnvật liệu dẫn từ vật liệu cách điện
điện trường
từ trường tổn haocông suất
làm phát nóng các chi tiết
3BMTBD-LT KCĐ-nxcuong-V2-11-05 BMTBD-LT KCĐ-nxcuong-V2-11-05 θ(nhiệt độ) θođ θ0 quá trình quá trình t (thời gian)
θ0 : nhiệt độ môi trường.
θođ: nhiệt độ ổn định.
Tổn hao công suất làm tăng nhiệt độ của một vật thể theo thời gian gồm hai giai đoạn:
1/ quá trình quá độ: một phần nhiệt năng làm tăngnhiệt độ của vật thể còn một phần khác tỏa ra môi trường nhiệt độ của vật thể còn một phần khác tỏa ra môi trường chung quanh.
Sự tỏa nhiệt này tỷ lệ vớiđộ chênh nhiệt (τ)giữa
nhiệt độ của vật thểθvà nhiệt độ môi trường chung
quanh (θ0)
τ= θ-θ0
2/ quá trình xác lập: nhiệt độ của vật thể tăng đến một nhiệt độ nào đó, gọilànhiệt độ ổn định (θođ), khi đó toàn bộ nhiệt năng phát ra trong vật thể lànhiệt độ ổn định (θođ), khi đó toàn bộ nhiệt năng phát ra trong vật thể đều tỏa hết ra môi trường chung quanh. Nhiệt độ của vật thể không tăng
lên được nữa mà ổn định ở nhiệt độ này-chế độ xác lập nhiệt
Quá trình nhiệt của thiết bị điện
Trong các vật liệu dẫn điện, dẫn từ và vật liệu cách điện của thiết bị điện: vật liệu cách điện chịu nhiệt kém nhất
Ỉnhiệt độ cho phép của thiết bị điện thường được quy định bởi ________
________________________ >180 >180 180 155 130 120 105 90 Nhiệt độ cho phép (0C) C H F B E A Y Cấp cách điện
Quá trình nhiệt của thiết bị điện
Yêu cầu: thiết bị điện phải có nhiệt độ phát nóng thấp hơn so với nhiệt độ cho phép
Hậu quả: nếu nhiệt độ của cách điện tăng cao thì nó bị già hóa nhanh và tuổi thọ giảm đồng thời độ bền cơ cũng bị suy giảm
5
BMTBD-LT KCĐ-nxcuong-V2-11-05
Các dạng tổn hao công suất trong các thiết bị điện
Năng lượng tổn hao trong các vật liệu kỹ thuật điện trong một đơn vị thời gian được gọi là công suất tổn hao
Công suất tổn hao trong các chi tiết dẫn điện Công suất tổn hao trong các chi tiết dẫn từ Công suất tổn hao trong các chi tiết cách điện
Công suất tổn hao trong các chi tiết dẫn điện
dòng điệnỈdây dẫn điệnỈtổn hao công suất bên trong dây dẫn
=∫ 2ρ
V
P j dv
j - mật độ dòng điện, A/m2
7
BMTBD-LT KCĐ-nxcuong-V2-11-05
Công suất tổn hao trong các chi tiết dẫn điện
q l R=ρ [1 ( 1)] 1 +α θ−θ ρ = ρ θ I l q
Nếu dây dẫn có tiết diện đều dọc theo toàn bộ chiều dài, véc tơ mật độ dòng điện vuông góc và phân bố đều trên bề mặt tiết diện:
= 2ρ = 2 ρ ⋅
P j V j l q = I2R
ρ: điện trở suất của vật dẫn phụ thuộc vào nhiệt độθcủa dây dẫn
ρθ1: điện trở suất ở nhiệt độθ1
α[1/oC]: hệ số nhiệt điện trở, αAl= 0,0042 (1/oC); αCu=0,0043 (1/oC) Thường cho sẵn ρθ1 ởθ1= 00C nên ρ= ρ0(1+ α θ)
Công suất tổn hao trong các chi tiết dẫn điện
DC l l R R q ρ = = AC f f l R k R k q ρ = = kf= kbmkg>1 : hệ số tổn hao phụ do hiệu ứng bề mặt (kbm>1) và hiệu ứng gần (kg>1) I l q Dòng điện 1 chiều:
9
BMTBD-LT KCĐ-nxcuong-V2-11-05
Hiệu ứng bề mặt
Hiệu ứng bề mặt sinh ra do hiện tượng phân bố dòng điện không đều trên bề
mặt tiết diệnq của dây dẫn điện:
càng gần bề mặt ngoài của dây dẫn mật độ dòng điện càng lớn hơn so với mật độ dòng điện ở khu vực gần tâm của dây dẫn
Hiệu ứng bề mặt
hệ số tổn hao phụ kbmdo hiệu ứng bề mặt
phụ thuộc vào: - tần số của dòng điện