中文名 | 負(fù)載電流 | 外文名 | load current |
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描????述 | 定子電流數(shù)值 | 應(yīng)????用 | 電器設(shè)備 |
學(xué)????科 | 物理 |
電纜額定載流量確定可按國際電工委員會(huì)制定的IEC60287標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,而國內(nèi)外相關(guān)人員的大量研究成果可作為該標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)補(bǔ)充和完善。電纜由于接地故障(短路)在極短時(shí)間(幾s)內(nèi)承受的短路電流可根據(jù)IEC-949(1988)及IEC-986(1989)的標(biāo)準(zhǔn)確定。實(shí)際運(yùn)行中由于各種原因,確定電纜短期負(fù)載電流還未有成熟的標(biāo)準(zhǔn),用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法計(jì)算太復(fù)雜,其公式也不符合日常計(jì)算的要求。研究綜合了現(xiàn)有的簡(jiǎn)單敷設(shè)情況下電纜短期負(fù)載電流I2的計(jì)算方法,研究了其計(jì)算過程中的相關(guān)問題,并對(duì)復(fù)雜敷設(shè)下的I2做了推廣和延伸,給出了電纜在現(xiàn)有常用敷設(shè)下I2的計(jì)算方法和經(jīng)驗(yàn)公式,可供電力線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行部門參考,以滿足工程實(shí)際應(yīng)用需要。
空氣中敷設(shè)電纜
由于空氣的熱容一般可忽略,而電纜本體可由一集中熱阻TT和一集中熱容CT來表示,空氣中敷設(shè)的電纜其I2為
直接埋地敷設(shè)電纜
確定敷設(shè)在土壤中的I2時(shí),可將電纜及其周圍媒質(zhì)分成若干區(qū)域,每個(gè)區(qū)域的溫度用一指數(shù)曲線表示,電纜溫升等于各區(qū)溫升之和。通常下,電纜本體分為線芯和絕緣層的一半與電纜的剩余部分2個(gè)區(qū)域。若電纜為管道中敷設(shè),則第1區(qū)域?yàn)榫€芯和絕緣層,第2區(qū)域?yàn)殡娎|表面至管道外表面。以周圍土壤劃分方式為第3個(gè)區(qū)域簡(jiǎn)要說明。
土壤第1區(qū)域的內(nèi)徑等于電纜外徑De(對(duì)管道敷設(shè)為管道外徑)。電纜周圍T4=(ρT4/2π)ln(4L/De),式中ρT4為土壤熱阻系數(shù),TΩcm;L為電纜敷設(shè)深度,mm。由此土壤第3個(gè)區(qū)域的外徑設(shè)定為電纜敷設(shè)深度的4倍,即D3=4L。然后,將區(qū)間π(D32-De2)/4按體積比1∶4 ∶16同心圓分成3個(gè)區(qū)域,其它2個(gè)區(qū)域的外徑分別為
顯然,劃分區(qū)域越多,以指數(shù)曲線表示的電纜線芯溫度上升速度越快,因此,在同樣的短期負(fù)載允許線芯溫度下,相應(yīng)的I2就越小。由圖1見,電纜敷設(shè)越深,短期負(fù)載允許時(shí)間越短,土壤劃分區(qū)域個(gè)數(shù)對(duì)I2的影響越小。將土壤分為 4個(gè)區(qū)域,計(jì)算得線芯溫升在較長(zhǎng)時(shí)間能與實(shí)際情況較好吻合。因此,建議計(jì)算時(shí)將土壤分為 4個(gè)區(qū)。
研究結(jié)論
在綜合現(xiàn)有的簡(jiǎn)單敷設(shè)方式,如空氣中敷設(shè)、直埋地敷設(shè)情況下電纜短期負(fù)載電流計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,研究了其計(jì)算過程中的相關(guān)技術(shù)問題,如過負(fù)載前電纜非滿載運(yùn)行其線芯溫度的確定,以及周圍土壤區(qū)域劃分個(gè)數(shù)的選擇,并探討了一些復(fù)雜敷設(shè)方式,如直埋并更換回填土、水泥槽中管道敷設(shè)下的短期負(fù)載電流計(jì)算問題。
本研究給出了電纜在現(xiàn)有常用敷設(shè)下短期負(fù)載電流的確定方法,以及工程上實(shí)際可用的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式,可供電力線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行部門參考和應(yīng)用。同時(shí),相關(guān)的設(shè)計(jì)思想還可在其它敷設(shè)方式的電纜短期負(fù)載電流計(jì)算中進(jìn)一步推廣和延伸。
研究背景
三相電壓型PWM整流器可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流正弦化、單位功率因數(shù)運(yùn)行、能量雙向傳輸,真正實(shí)現(xiàn)了“綠色電能變換”。在PWM整流器的應(yīng)用中,負(fù)載變化一般較劇烈,傳統(tǒng)雙閉環(huán)PI控制雖能獲得理想的穩(wěn)態(tài)性能,但因其在控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上固有不足及PI調(diào)節(jié)的滯后性,動(dòng)態(tài)過程中直流電壓會(huì)出現(xiàn)較大的偏差,不利于系統(tǒng)高品質(zhì)運(yùn)行。
在雙閉環(huán)控制基礎(chǔ)上加入負(fù)載電流前饋控制是提高PWM整流器抗負(fù)載擾動(dòng)動(dòng)態(tài)性能的主要方法。這里結(jié)合PWM整流器在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,給出了PWM整流器雙閉環(huán)PI控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,從控制角度分析了雙閉環(huán)PI控制在克服負(fù)載擾動(dòng)方面的不足,具體設(shè)計(jì)了負(fù)載擾動(dòng)前饋補(bǔ)償器。分析表明,理論上可達(dá)到對(duì)負(fù)載擾動(dòng)完全補(bǔ)償?shù)膭?dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償器在實(shí)際系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn),為簡(jiǎn)化問題,得到了靜態(tài)前饋補(bǔ)償器表達(dá)式,分析了負(fù)載電流前饋控制策略的補(bǔ)償機(jī)理及影響靜態(tài)前饋補(bǔ)償效果的因素。最后用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性并提出了進(jìn)一步提高PWM整流器抗負(fù)載擾動(dòng)動(dòng)態(tài)性能的方法。
PWM整流器負(fù)載電流前饋控制
為提高 PWM 整流器對(duì)負(fù)載電流擾動(dòng)的克服能力,可在原有雙閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加入負(fù)載電流前饋控制。設(shè)電流環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)為 Wci(s),前饋補(bǔ)償器傳遞函數(shù)為Gf(s),因前饋補(bǔ)償器的輸出作為電流環(huán)給定值的一部分,則加入負(fù)載電流前饋控制后,電壓環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在實(shí)際系統(tǒng)中,由于PWM整流器主電路中L,R等參數(shù)的非線性及時(shí)變特征,難以精確確定Wci(s)的表達(dá)式,且因Wci(s)分母階次大于分子 階次。為簡(jiǎn)化問題,考慮到PWM整流器電流環(huán)的響應(yīng)速度快,同時(shí)因電流環(huán)采用了PI調(diào)節(jié),電流響應(yīng)無靜差,若忽略電流環(huán)調(diào)節(jié)延遲而近似認(rèn)為電流環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)Wci(s)=1,則有
研究結(jié)論
結(jié)合三相電壓型PWM整流器在兩相同步旋轉(zhuǎn)d,q坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型,建立了PWM整流器雙閉環(huán)PI控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,設(shè)計(jì)了負(fù)載擾動(dòng)前饋補(bǔ)償器。分析了動(dòng)態(tài)前饋補(bǔ)償器在實(shí)現(xiàn)上存在的困難,得到了簡(jiǎn)化后的靜態(tài)前饋補(bǔ)償器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,負(fù)載電流的靜態(tài)前饋補(bǔ)償可顯著改善抗負(fù)載擾動(dòng)動(dòng)態(tài)性能。在負(fù)載劇烈變化或?qū)WM整流器抗負(fù)載擾動(dòng)動(dòng)態(tài)性能要求很高的場(chǎng)合,可通過以下方法在靜態(tài)前饋補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)一步提高PWM整流器的抗負(fù)載擾動(dòng)動(dòng)態(tài)性能:①提高電流環(huán)調(diào)節(jié)的快速性,該方法可通過適當(dāng)調(diào)整電流環(huán)PI調(diào)節(jié)器參數(shù)或適當(dāng)減小PWM整流器交流側(cè)電感大小來實(shí)現(xiàn);②估測(cè)電流環(huán)延遲的大小,在前饋補(bǔ)償器中適當(dāng)加入能抑制高頻噪聲的負(fù)載電流的微分項(xiàng)以近似抵消電流環(huán)調(diào)節(jié)的延遲。
負(fù)載電流是指電器設(shè)備正常完成工作任務(wù)時(shí)的電流。比如說,一輛電動(dòng)車,掛空擋啟動(dòng),馬達(dá)轉(zhuǎn)起來了,此時(shí)流過馬達(dá)的是空載電流,當(dāng)掛擋跑起來時(shí)的電流是負(fù)載電流;一般情況下,空載電流應(yīng)該大大小于負(fù)載電流,否則這個(gè)電器設(shè)備的效率較低。
異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí),定子三相繞組中通過的電流,稱為空載電流。絕大部分的空載電流用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),稱為空載激磁電流,是空載電流的無功分量。還有很小一部分空載電流用于產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的各種功率損耗(如摩擦、通風(fēng)和鐵芯損耗等),這一部分是空載電流的有功分量,因占的比例很小,可忽略不計(jì)。因此,空載電流可以認(rèn)為都是無功電流。從這一觀點(diǎn)來看,它越小越好,這樣電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)提高了,對(duì)電網(wǎng)供電是有好處的。如果空載電流大,因定子繞組的導(dǎo)線截面積是一定的,允許通過的電流是一定的,則允許流過導(dǎo)線的有功電流就只能減小,電動(dòng)機(jī)所能帶動(dòng)的負(fù)載就要減小,電動(dòng)機(jī)出力降低,帶過大的負(fù)載時(shí),繞組就容易發(fā)熱。但是,空載電流也不能過小,否則又要影響到電動(dòng)機(jī)的其他性能。一般小型電動(dòng)機(jī)的空載電流約為額定電流的30%~70%,大中型電動(dòng)機(jī)的空載電流約為額定電流的20%~40%。具體到某臺(tái)電動(dòng)機(jī)的空載電流是多少,在電動(dòng)機(jī)的銘牌或產(chǎn)品說明書上,一般不標(biāo)注??呻姽こP柚来藬?shù)值是多少,以此數(shù)值來判斷電動(dòng)機(jī)的性能好壞,能否使用。
1、只能測(cè)低壓。2、先要估計(jì)負(fù)載電流的大小,如果不太清楚,量程要從大到小進(jìn)行,直到讀數(shù)過表計(jì)的二分之一。3、如果負(fù)載電流較小,測(cè)量不準(zhǔn),可以將負(fù)載線在鉗形表中多繞幾圈,將測(cè)得的數(shù)據(jù)除以圈數(shù)就是測(cè)量結(jié)果...
你好,國標(biāo)GB4706.1-1992/1998規(guī)定的電線負(fù)載電流值(部分)1平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:6A---8A。1.5平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:8A---15A?2.5平方銅芯線允許長(zhǎng)期...
負(fù)載電流(A)=額定功率(W)/額定電壓(V)
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大?。?span id="1vdfsyz" class="single-tag-height">2.0MB
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評(píng)分: 4.8
型 號(hào) BV線負(fù)載電流值 額定電壓( KV) 0.45/0.75 導(dǎo)體工作溫度 (°C) 70 環(huán)境溫度(° C) 30 35 40 30 35 40 導(dǎo)線排列 O- S- O- S- O 導(dǎo)線根數(shù) 2~4 5~8 9~12 12 以 上 2~4 5~8 9~12 12 以 上 2~4 5~8 9~12 12 以 上 標(biāo)稱截面( mm 2) 明敷載流量 (A) 導(dǎo)線穿管敷設(shè)載流量( A) 1.5 23 22 20 13 9 8 7 12 9 7 6 11 8 7 6 2.5 31 29 27 17 13 11 10 16 12 10 9 15 11 9 8 4 41 39 36 24 18 15 13 22 17 14 12 21 15 13 11 6 53 50 46 31 23 19 17 29 21 18 16 20 20 16 15 10 74 69 64 44 33 2
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評(píng)分: 4.4
制定了臨界負(fù)載電流測(cè)試方案.通過對(duì)直流斷路器的臨界負(fù)載電流測(cè)試及其燃弧時(shí)間的分析,提出了直流斷路器應(yīng)增加臨界負(fù)載電流考核,以保證直流電路的安全可靠運(yùn)行.經(jīng)改進(jìn)后測(cè)試,均能分?jǐn)嘀绷麟娏?
中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4706.1-2005規(guī)定的電線負(fù)載電流值(部分)
1平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:8A—-12A
1.5平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:12A—-15A
2.5平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:16A—-25A
4平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:25A—-32A
6平方銅芯線允許長(zhǎng)期負(fù)載電流為:32A—-40A
注:上述的“平方”,指的是“平方毫米”
4、額定負(fù)載電流:每路4A,最大負(fù)載電流:每路5A
1.當(dāng)負(fù)載電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí),額定過電壓不動(dòng)作電壓Vgno≥250V;
2.當(dāng)負(fù)載電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí),額定過電壓動(dòng)作電壓Vgn≤280V;
3.當(dāng)負(fù)載電流在額定電流范圍內(nèi)時(shí),額定過電壓恢復(fù)電壓Vgin≥240V;
4.過電壓斷開動(dòng)作時(shí)間Toff≤3s。