① 电感的计算公式
一个通有电流为I的线圈(或回路),其各匝交链的磁通量的总和称作该线圈的磁链ψ。如果各线匝交链的磁通量都是Φ,线圈的匝数为N,则线圈的磁链ψ=NΦ。线圈电流I随时间变化时,磁链Ψ也随时间变化。根据电磁感应定律,在线圈中将感生自感电动势EL,其值为
定义线圈的自感L为自感电动势eL和电流的时间导数dI/dt的比值并冠以负号,即
以上二式中,ψ和eL的正方向,以及ψ和I的正方向都符合右手螺旋规则。已知电感L,就可以由dI/dt计算自感电动势。此外,自感还可定义如下
线性磁媒质下四种自感计算公式
从工程观点看,除铁磁材料以外的媒质可认为是线性磁媒质,它们的磁导率近似等于真空磁导率μ0。置于这种媒质中的线圈的自感,只和线圈及其线匝导体的形状、尺寸有关,和电流的量值无关。
四种几何形状简单的线圈或回路的自感L的计算公式如下:
(1)长螺线管的自感(忽略端部效应和线匝径向尺寸)
式中l为螺线管的长度;S为螺线管的截面积;N为总匝数。
(2)无磁芯环形密绕线圈的自感(环的截面为正方形,环的平均半径为R)
式中b为正方形截面的边长;N为总匝数。若R≫b,则近似有L≈μ0Nb/2πR,形式上与长螺线管自感计算式相同。
(3)同轴电缆的自感(忽略端部效应)
式中R1、R2分别为同轴电缆内外导体的半径;l为电缆长度;Li和Lo分别称为同轴电缆的内自感和外自>感,其中内自感Li的值仅与电缆内导体的长度有关,而与其半径无关。
(4)二线传输线的自感(忽略端部效应)
式中R为两导线的半径;l为传输线长度;D为两导线轴线间距离。 设线性磁媒质中有两个相邻的线圈。线圈1中有电流I1。I1产生的与线圈2交链的那部分磁通量形成互感磁链ψ21。电流I1随时间变化时,ψ21也随之变化;由电磁感应定律,线圈2中将出现互感电动势M2
定义线圈1对线圈2的互感M21为
或
类似的,若线圈2中有电流I2,它产生互感磁链ψ12与线圈1交链。I2变化时,线圈1中出现互感电动势EM1
式中M12称线圈2对线圈1的互感。上式是M12的定义式。
若电流I1是恒定电流,或I1是变化率较低的时变电流,互感磁链ψ12和I1成正比,此比例系数(正常数)即线圈1对线圈2的互感M21,且
ψ21=M21I1
类似的,若电流I2是恒定电流或变化率较低的时变电流,ψ2和I2成正比,比例系数即线圈2对线圈1的互感M12,且
ψ12=M12I2
理论证明,M12=M21,用M代表它们,则
在线圈1、2中同时通以时变电流,它们分别是I1、I2时,线圈中的感应电动势e1,e2是自感电动势和互感电动势之和
线性磁媒质下二种互感计算公式
互感M不仅和线圈及其导体的形状、尺寸、真空磁导率μ0有关,还和两线圈的相互位置有关。
(1)两同轴长螺线管间的互感(忽略端部效应,近似认为两螺线管半径为同一数值R,设两螺线管长度分别为l1和l2,且l1>l2)
式中N1,N2分别为两螺线管的匝数。
(2)两对传输线间的互感(设两对二线传输线AA′和BB′相互平行,忽略端部效应及导线半径的影响)
式中DAB′、DA′B、DAB、DA′B′分别为两对传输线间相应导线间的距离,如图示;l为传输线长度。 三根输电线之间有互感。在采用三相输电线换位技术后,各相均衡。在考虑了自感磁链和互感磁链的效应后,可得每一相两对平行的传输线输电线单位长度的等效电感L为
式中D=(DAB、DBC、DCA分别为相应相线间的距离)称几何平均距离;R为导线半径。
② 关于电缆的感应电压...
是感 应电。感应的原理,是导体相当于极板。绝缘层相当于电容的介质。
这样,这三根线之间就相当于接入了容量随长度变化的电容。由于这些“电容”的分压作用,使得感应的电压接近一半后,不可能再无限地增加。
③ 感应电缆适用环境
感应电缆适用于多种需要进行安全防护的环境,具体包括以下几点:
综上所述,感应电缆凭借其卓越的探测性能和广泛的适用场景,成为现代安全防护体系中的重要组成部分,能够提供全天候、全方位的安全保障。
④ 电缆载流量怎么算
电缆载流量与导线截面积有关,也与导线的材料、型号、敷设方法以及环境温度等有关,计算也较复杂。各种导线的载流量通常可以从手册中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出导线的载流量,比较方便。载流量是在规定条件下,导体能够连续承载而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。
导线截面积(mm2)与载流量(A)的粗略倍数关系常用铝芯导线标称截面积与载流量的粗略关系如下:
导线截面积与载流量关系口诀及解释
一、铝芯绝缘线载流量与截面积的倍数关系
10下五,100上二截面积在10mm2以下,载流量都是截面积数值的5倍。截面积100mm2以上的载流量是截面积数值的2倍。
25、35,四、三界截面积为25mm2与35mm2的,载流量在4倍和3倍的分界处。
70、95,两倍半截面积为70mm2、95mm2的,载流量为截面积的2.5倍。
穿管、温度,八、九折对于穿管敷设(包括槽板等),即导线加有保护套层,不明露的,计算后的载流量要打八折;若环境温度超过25℃,计算后要打九折;若即穿管敷设,温度又超过25℃,则打八折后再打九折,或简单按一次打七折计算。
裸线加一半对于裸铝线的载流量,计算后再加一半。这是指相同截面积裸铝线与铝芯绝缘线比较,载流量可加大一半。
例如,对裸铝线载流量的计算:当截面积为16mm2时,载流量为16×4×1.5=96A,若在高温下,则载流量为16×4×1.5×0.9=86.4A。
二、铜芯绝缘线载流量与截面积的倍数关系
铜线升级算将铜导线的截面积按截面积排列顺序提升一级,再按相应的铝线条件计算。例如,截面积为35mm2裸铜线,环境温度为25℃,载流量的计算为:升级为50mm2裸铝线即得50×3×1.5=225A。误差说明:从上述内容中可以看出,导线载流量随截面积的增大而减小,在倍数转变的交界处,误差稍大些。比如截面积25mm2和35mm2是4倍与3倍的分界处,25mm2属4倍的范围,它按口诀算为100A,但按手册为97A;而35mm2则相反,按口诀算为105A,但查表为117A。不过,这对使用的影响不大。
三、一般铜导线载流量导线的安全载流量
一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。一般铜导线的安全载流量为铝导线的安全载流量为3~5A/mm²。<关键点>一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm²,铝导线的安全载流量为3~5A/mm²。
如:2.5 mm² BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm²=20A ,4mm²BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm²=32A