范文一:电阻电抗和阻抗
电阻、电抗和阻抗的定义
电阻——欧姆定律定义的参数:电压与电流之比,单位欧姆。
电抗——交流电流通过电感或者电容压降时,电压与电流之比,虚数表示, 单位欧姆。
阻抗——电阻与电抗的复合参数,用复数表示,实部为电阻,虚部为电抗, 单位欧姆。
电阻
在直流电中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻,世界上所有的物质都有电阻,只是电阻值的大小差异而已。电阻很小的物质称作良导体,如金属等;电阻极大的物质称作绝缘体,如木头和塑料等。还有一种介于两者之间的导体叫做半导体,而超导体则是一种电阻值几近于零的物质。
电抗
在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外,电容及电感也会阻碍电流的流动,这种作用就称之为电抗(用X 表示),意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗,简称容抗及感抗。 它们的计量单位与电阻一样是欧姆,而其值的大小则和交流电的频率有关系,频率愈高则容抗愈小感抗愈大,频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题,具有向量上的关系式。
感抗 (XL)
电流变化越大,即电路频率越大,感抗越大;当频率变为0,即成为直流电时,感抗也变为0。感抗会引起电流与电压之间的相位差。感抗可由下面公式计算而来:
XL = ωL = 2×π×f× L
XL 就是感抗,单位为欧姆 Ω
ω 是角频率,单位为弧度/每秒 rad/s
f 是频率,单位为赫兹 Hz
L 是电感,单位为亨利 H
1、当交流电通过电感线圈的电路时,电路中产生自感电动势,阻碍电流的改变,形成了感抗,自感系数越大则自感电动势也越大,感抗也就越大。如果交流电频率大则电流的变化率也大,那么自感电动势也必然大,所以感抗也随交流电的频率增大而增大。交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成正比。在实际应用中,电感是起着“阻交、通直”的作用,因而在交流电路中常应用感抗的特性来旁通低频及直流电,阻止高频交流电。
2、在纯电感电路中,电感线圈两端的交流电压(u)和自感电动势(εL) 之间的关系是u=-εL ,而εL =-Ldi/dt,所以u=Ldi/dt。正弦交流电作周期性变化,线圈内自感电动势也在不断变化,当正弦交流电的电流为零时,电流变化率最大,所以电压最大。当电流为最大值时,电流变化率最小,所以电压为零。由此得出电感两端的电压位相超前电流位相π/2。在纯电感电路中,电流和电压的频率是相同的,电感元件的阻抗就是感抗(XL=ωL=2πfL) ,它和ω、L 都成正比,当ω=0时则XL =0,所以电感起“通直流、阻交流”或者“通低频,阻高频”的作用。
3、在纯电感电路中,感抗不消耗电能,因为在任何一个电流由零增加到最大值的1/4周期的过程中,电路中的电流在线圈附近将产生磁场,电能转换为磁场能储藏在磁场里,但在下一个1/4周期内,电流由大变小,则磁场随着逐渐减
弱,储藏的磁场能又重新转化为电能返回给电源,因而感抗不消耗电能(电阻发热忽略不计) 。
容抗 (Xc)
反映了交流电可以通过电容这一特性,交流电频率越高,容抗越小,即电容的阻碍作用越小。容抗同样会引起电流与电容两端电压的相位差,容抗可由下面公式计算而来:
Xc = 1/(ω×C)= 1/(2×π×f×C)
Xc 是容抗,单位为 欧姆 Ω
ω 是角频率,单位为 弧度/每秒 rad/s
f 是频率,单位为 赫兹 Hz
C 是电容,单位为 法拉 F
1、在纯电容电路中,接通电源时,电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动,由于电容器两极板上在此过程中电荷积累而产生电势差,因而反抗电荷的继续运动,这样就形成容抗。
2、对于带同样电量的电容器来说,电容越大,两板的电势差越小,所以容抗和电容成反比。交流电频率越高,充、放电进行得越快,容抗就越小,所以容抗和频率也成反比,即Xc=1/ωC。
3、在理想条件下,当ω=0,因为Xc=1/ωC,则Xc 趋向无穷大,这说明直流电将无法通过电容,所以电容器的作用是“通交,隔直”。在交流电路中,常应用容抗的频率特性来“通高频交流,阻低频交流”。
4、在纯电容的电路中,电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t 时间内电容器极板上电荷变化为△q 所以电路中电流为I=△q/△t ,在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t 。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化,所以电压的变化率(△q/△t )是在改变的。由此得出,当电压为零时,其电压变化率(△q/△t )为最大,电路中电流也最大;反之,当电压为最大值时,其电压变化率(△q/△t )为零,电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。
5、在纯电容电路中的电容不消耗电能。因为在充电过程中,电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能,在放电过程中,电场逐渐消失,储藏的电场能又转换为电能返回给电源。所以纯电容电路的有功功率为零,对外不作功,而无功功率的最大值QL=(I^2)Xc。
阻抗
在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗,常用Z 表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。总的阻抗:Z=R+jX,X 为电抗,j 是虚数单位。
当 X > 0 时,称为感性电抗
当 X = 0 时,电抗为0
当 X < 0="">
因此才会说:阻抗是电阻与电抗在向量上的和。对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。在电阻、电感和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说比电阻大,也就是阻抗减小到最小值。在电感和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。
范文二:电缆的电阻电抗
*截面积
100YJQ03-64/1×400400101YJQ03-64/1×6306301012857040YJSV-26/35-3*3003001013070119YJSV-26/35-3*3003001013148823YJSV-26/35-3*4004001013139920YJSV-26/35-3*40040056YJV22-26/35-3*12012057YJV22-26/35-3*15015058YJV22-26/35-3*18518559YJV22-26/35-3*24024010YJV22-8.7/15 3*25251830011YJV22-8.7/15 3*35351940012YJV22-8.7/15 3*505013YJV22-8.7/15 3*7070*电阻率
0.0580.04650.05180.05180.03260.03260.150.1280.10420.07860.7270.06010.5240.0470.3780.268*电抗率0.090.09030.07350.07350.06440.06440.10.10320.10.09160.12750.08850.12130.08520.11480.1082
*电纳率
(S×10-每相对地介质损耗119.30.420.0008178.10.550.0008111.250.370.0008111.250.370.0008117.80.40.0008117.80.40.000880.910.270.000890.010.290.0008100.010.310.0008106.90.340.000849.50.15760.0008117.90.37550.000854.170.17250.0008132.30.42130.000860.190.19170.000868.040.21670.0008
49525450515361676869828384858162YJV-4*150YJV-4*16YJV-4*185YJV-4*50YJV-4*70YJV-4*95
ZLQ22-26/35-150ZLQ-3×120ZLQ-3×150ZLQ-3×185ZLQFD22-3×150ZLQFD22-3×185ZLQFD22-3×240ZLQFD22-3×300ZLQFD22-3×95ZQ12-3*15015016185507095150120150185150185240300951500.1180.950.10.580.270.190.120.1580.120.0970.12620.09750.080.06650.19980.120.10.1350.0960.120.120.1080.10.1090.1030.10.1110.10220.09030.090.1160.190.0135.399.546269.0167.9387.0980.9190.01100.0190.01100.01106.9127.967.93870.290.120.310.190.220.240.290.270.290.310.290.310.340.380.240.280.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.00080.0008
范文三:滤波器和电抗器的区别
滤波器和电抗器的区别 进线电抗和进线滤波都有减小对外部谐波影响的作用。进线电抗主要针对5次,7次谐波对高频影响很小,不过这里是说电网侧谐波,不是进入到变频器的谐波。电抗器还有增大短路电抗的作用,并联的时候一定要用它,前面有人说过了。滤波器作用也是针对电网的,变频产生的高次谐波通过滤波器回流装置并通过其中的电抗挡住它回流电网。他们的区别:1 进线电抗频率低,滤波器频率高。2 进线电抗针对整流产生的干扰,滤波器真对电机侧igbt产生的干扰。 3对电网环境要求高就用滤波器,要求低电抗就可以。电抗器,实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要,布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时,会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制,要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此,为了满足某些断路器遮断容量的要求,常在出线断路器处串联电抗器,增大短路阻抗,限制短路电流。由于采用了电抗器,在发生短路时,电抗器上的电压降较大,所以也起到了维持母线电压水平的作用,使母线上的电压波动较小,保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。近年来,在电力系统中,为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障,
在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数,已取得了显著的效果。电源线滤波器的作用很多人认为电源线滤波器的作用是使设备能够满足电磁兼容标准中对传导发射和传导敏感度的要求,但这是不全面的后面将看到电源线滤波器对抑制设备产生较强的辐射干扰反面也很重要。严格的说,电源线滤波器的作用是防止设备本身产生的电磁干扰进入电源线,同时防止电源线上的干扰进入设备。电源线滤波器是一种低通滤波器,它允许直流或者50Hz的工作电流通过,而不允许频率较高的电磁干扰信号通过。电源线滤波器是双向的,它既能防止电网上的干扰进入设备,对设备产生不良影响,使设备满足传导敏感度的要求又能防止设备内的电磁干扰通过电源线传到电网上,使设备满足传导发射的要求。能够产生较强干扰的设备和对外界干扰敏感的设备都要使用电源线滤波器。能够产生较强干扰的设备有:含有脉冲电路(微处理器)的设备、使用开关电源的设备、使用可控硅的设备、变频调速设备、含有马达的设备。敏感电路如:使用微出路器的设备、小信号模拟电路电源线上干扰的类型电源线上的干扰电流按其流动路径可分为两类,一类是差模干扰电流,另一类是共模干扰电流。差模干扰电流是在火线和零线之间流动的干扰电流,共模干扰电流是在火线、零线与大地(或其他参考物体)之间流动的干扰电流,如图所示。有余这两种干扰的抑制方式不同,因此正确辨认干扰的类型
是实施正确滤波方法的前提,区分干扰电流是共模还是差模可以从三个方面进行判断:A) 从干扰源判断:雷电、设备附近发生的电弧、设备附近的电台或其他大功率辐射装置在电源线上产生的干扰是共模干扰另外,如果发现电源线上的干扰是来自机箱内的线路板或其它电缆,则为共模干扰这是因为通过空间感应在火线和零线上的干扰电流是同相位的。
范文四:滑触线电阻和电抗计算
滑触线电阻和电抗计算
手册中有两钟计算公式,实际上是相同的。
1、 手册上册第1026页,
a 、 直流电阻R=ρt l
S 103Ω/Km
2式中:L-滑触线长度(Km ).S-截面积(m m )
2o o o 时的电阻率(Ω. mm /m ),一般t C 按70C 计算, ρt -温度为t C
ρ-电阻率:铜ρcu 为0.018Ω. mm 2/m 手册下册第1381,1382页。
铝ρAt 为0.0295Ω. mm /m
钢ρst 为0.15Ω. mm /m
电阻的温度系数:铜αcu =0.00395(1/C ) 手册下册第1381,1382页。 铝αAt =0.0041(1/C )
钢αst =0.00625(1/C )
o 例:求70C 时铜滑触线的电阻率: o o o 22
ρ70(cu ) =ρ20[1+α(t 70-t 20)]
2 =0.018[1+0.00395(70-20)]=0.02155Ω. mm /m 。
b 、交流电阻,交流电阻主要是考虑集肤效应和邻近效应等附加的损耗系数,(主要用于钢材作为导电体的场所)。对铜、铝的交流电阻值在计算时可以取直流电阻值,但对角钢的交流电阻值可以查手册下册第767页图30-4,其电阻值随角钢中通过的电流密度(A/m m )有关。电流密度愈小,电阻值愈大,在滑触线的计算中,一般取电流密度的最小值进行计算,这从表30-22中可以看出,对50X50X5的角钢,其交流电阻为
1.63Ω/Km ;对60X60X6角钢,其交流电阻为1.36Ω/Km ;对75X75X8角钢,其交流电阻为1.02 Ω/Km ;
c 、电抗计算
计算公式:
X=628(ln 2d -4+0.346)10. g
式中:d-滑触线的相间距离,即互几何均距
g-滑触线的自几何均距。
自几何均距的计算公式:
矩形截面(铜、铝母线),g=0.2236(b+c),手册上册第230页。B 和c 分别为铜、铝母线的宽度和厚度。
等边角钢,g=0.393a,手册上册第1037页,a 为角钢的高度。
2、手册上册第230页
a. 电阻:R cu =21. 4L 35. 4L o 或R Al =温度为70C 时。 S S
b. 电抗:X=0.145lgDj , 式中:D j 为滑触线的互几何均距,D j =D ab D bc D cA ,在相g
间距离为D 时,D j =1.26D。
在应用这两个公式时,要注意D j 与d 的不同处。
3、计算实例:
设计条件:计算尖峰电流I jf =1000A,滑触线计算长度L js =100m.选用L50X50X5加扁铝40X5辅助线,相间距离D=380mm..
a. 求电阻R :可用简化的计算方法,将角钢的截面积,按钢、铝的电阻率折算成铝的截
面积:
L50X50X5的截面积,S 钢=500m m (实际为480m m -手册下册第1391页)
按电阻率折合成铝的截面积:S 钢铝=S 钢
扁铝的截面积:S 铝=40X5=200m m
综合截面积:S=S 铝+S 钢铝=200+100=300m m
R=2222ρ铝0. 02952m m =500=100 钢0. 15ρρl
S =0. 0295X 1000=0.0983Ω/Km 300
b. 求电抗X.
相间距离:d=380mm (注意:布置方案按91D401所示,扁铝为紧贴在角钢旁的) g=0.393a=0.393X55=21.6mm X=628(ln380d -4+0. 346) 10-4=628(ln+0.346)10=0.2018ΩK/m 21. 6g
c. 求电压降. ?u %,要求小于12%
?u %=3LI (Rcos ?+sin?)/380
=3X0.1X1000(0.0983X0.8+0.2018X0.6)/380=9.1%<>
与手册下册中的数据比较(注意:在手册中的布置方案为角钢和扁铝是分开的) (i)、按手册下册第765页,表30-21,(L50x50x5加扁铝40x5)
并联电阻,R 0=0.144Ω/Km
并联电抗X 0=0.208Ω/Km
?u %=3LI (Rcos ?+sin?)/380 =3X0.1X1000(0.144X0.8+0.2018X0.6)/380=10.8%<>
(ii )、按手册下册第774页,表30-38,在cos ?=0.8时,单位电压降ε%=0.109 ?u %=380
u I I 380
js js ε%=X1000X.01X0.109=10.9%<>
ex 380
d.
范文五:导线,电缆的电阻和电抗的计算
导线,电缆的电阻和电抗的计算
1( 导线(电缆)的电阻计算
每千米长导线(电缆)的交流电阻R按下式计算 0
,, ,, ,,
,,式中R——导线(电缆)的交流电阻(): 0,,
,S——导线标称截面(,,):
,ρ——导线材料的电阻率(Ω),,,,,)
导线温度发生变化时,其电阻值也要发生变化,温度与电阻的关系如下
R,R,,,,(,—,,), ,,,,,
,式中 R—温度,,时的电阻(,,,) ,
, R—温度为,,,时的电阻(,,,) ,,
, ,—电阻的温度系数(,,) ,,
常用导电金属线在,,,时的电阻率,导电率和电阻温度系数,见下表
导电金属线在电阻率,导电率和电阻温度系数
,,,,线材 ρ(Ω),,,,,) ,,,,(,),,), ,(,,) ,,,,,,
硬铝线 29.0 0.034 0.00403 软铝线 28.3 0.035 0.00410 铝合金线 32.8 0.031 0.00422 硬铜线 17.9 0.056 0.00385 软铜线 17.6 0.057 0.00393
在电力网计算中,还必须对电阻率和导电率进行修正,这是因为导线和电缆芯线大多是绞线,实际长度要比导线长度大,,:,,;其中大部分导线和电缆的实际截面积较额定截面积要小些;此外,实际运行的导线和电缆芯线温度不会是20,,计算时应根据实际情况取一平均温度。修正后,平均温度20,时的各
,类电缆的电阻率和导电率如下;铜芯ρ=18.5Ω),,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,(,),,);铝芯ρ=31.2Ω),,,,,,,,
,,,,,,,,,,,(,),,) ,,
2.导线(电缆)的电抗计算
(1)三相导线(电缆)的电抗估算。电缆的电抗值通常由制造厂提供,当缺
,乏该项技术数据时,可采用下列数据进行估计;1Kv电缆,,,,,,,,,,,,
,,6~10Kv电缆,,,,,,,,,,,35Kv电缆,,,,,,,,,,. ,,(2)导线的电抗计算。
1) 铜及铝导线的电抗
,,—4,,,,,?,,,,;,+0.5,),,, ,,
,式中,—导线电抗(,,,, ,
?---交流电频率,工频?=50Hz
D—三相导线间的几何均距(,,, 1
d—导线外径(,,,
,—导线材料的相对磁导率,对有色金属,=1 2) 钢芯铝绞线的电抗计算较困难,一般用查表法。 3) 钢,铁导线的电抗
,,,,,,, ,,,,,式中,——钢.铁导线的外感抗(,,,, ,
,,—4,,,,,,?,,,,;,+0.5,),,, ,,
,,,--钢.铁导线的内感抗(因电流大小而不同,需查表)(,,,, ,