最大短路功率

《電氣工程名詞》第一版。 2100433B

1998年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

最大持續(xù)功率，又叫做額定功率、標(biāo)定功率等，是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)以標(biāo)定轉(zhuǎn)速允許長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的最大有效功率。

中文名稱

最大持續(xù)功率

英文名稱

maximum continuous rating;MCR

定　　義

在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，主機(jī)以標(biāo)定轉(zhuǎn)速允許長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的最大有效功率。

應(yīng)用學(xué)科

船舶工程（一級(jí)學(xué)科），船舶機(jī)械（二級(jí)學(xué)科）

選擇斷路器時(shí)，用最大短路容量。

設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)一套裝置時(shí)，電氣上主要的把握就是考慮各級(jí)母線關(guān)合電流的等級(jí)，也就是考慮電網(wǎng)短路電流及發(fā)電機(jī)反饋電流的條件下，發(fā)生故障時(shí)斷路器的分?jǐn)嗄芰?。接觸比較多的鋼廠和石化，其供電方式一般是將110kV電壓經(jīng)三繞組變壓器后送到各處。歷史悠久一點(diǎn)的廠大都采用6kV電壓等級(jí)，這是因?yàn)殚_始的設(shè)備大都采用6kV電壓等級(jí)。隨著規(guī)模的擴(kuò)大，包括設(shè)備規(guī)模和供電規(guī)模的擴(kuò)大，采用6kV電壓等級(jí)時(shí)，往往能導(dǎo)致最大短路電流超過40kA，也就是需要采用50kA等級(jí)的斷路器。而50kA斷路器的成本要比40kA的高的多，所以開關(guān)器件選型困難。新上的系統(tǒng)或改造的系統(tǒng)，都是10kV的電壓等級(jí)，其主要原因就在于此。

最大耗散功率（Maximum dissipation power）：

（1）對(duì)于雙極型晶體管：

BJT的總耗散功率為Pc=Ie Vbe Ic Vcb Ic rcs ≈ Ic Vcb），并且Pc關(guān)系到輸出的最大交流功率Po：Po = (供給晶體管的直流功率Pd) – (晶體管耗散的功率Pc) = [η/(1–η)]Pc ∝ Pc，即輸出交流功率與晶體管的耗散功率成正比（η= Po / Pd是轉(zhuǎn)換效率）。晶體管功率的耗散(消耗)即發(fā)熱，如果此熱量不能及時(shí)散發(fā)掉, 則將使集電結(jié)的結(jié)溫Tj升高, 這就限制了輸出功率的提高；最高結(jié)溫Tjm（一般定為175 oC）時(shí)所對(duì)應(yīng)的耗散功率即為最大耗散功率Pcm 。為了提高Po，就要求提高Pc, 但Pc的提高又受到結(jié)溫的限制，為使結(jié)溫不超過Tjm，就需要減小晶體管的熱阻Rt；最大耗散功率Pcm ∝1/ Rt 。最高結(jié)溫Tjm時(shí)所對(duì)應(yīng)的最大耗散功率為(Pcms≥Pcm )：穩(wěn)態(tài)時(shí)， Pcm = (Tjm–Ta) / Rt ；瞬態(tài)時(shí)，Pcms = (Tjm–Ta) / Rts 。

提高PCM的措施，主要是降低熱阻RT和降低環(huán)境溫度Ta ；同時(shí)，晶體管在脈沖和高頻工作時(shí), PC增大, 安全工作區(qū)擴(kuò)大，則最大耗散功率增大，輸出功率也相應(yīng)提高。

（2）對(duì)于MOSFET：

其最大輸出功率也要受到器件散熱能力的限制：Pcm = (Tjm–Ta) / Rt，MOSFET的最高結(jié)溫Tjm仍然定為175 oC, 發(fā)熱中心是在漏結(jié)附近的溝道表面處, 則Rt主要是芯片的熱阻 (熱阻需要采用計(jì)算傳輸線特征阻抗的方法來求出)。