结构和设备带电部件中的电动力

带电的电气设备和配电设备的部件，当电流流过它们时，会受到电动力...如您所知，这种力作用在位于 磁场.

简单配置的开关元件和装置的这些力的大小可以根据毕奥-萨瓦定律确定：

其中(H, l)为电流方向与磁场方向所成的夹角；与平行线为 90°。

如果两个平行导体在电流中运动，并且电流为 i1 的导体处于强度为 H = 0.2 • i2 / a 的电流 i2 的磁场中，则作用在它们之间的力的大小将等于

其中 i1 和 i2 是第一条和第二条电线的电流，并且； a 为导线轴线之间的距离，cm； l——导线长度，见

作用在导线之间的力将它们相互吸引，电流方向相同，并在不同方向排斥它们。

这些电动力的最大值由最大可能的短路电流决定，即短路电流iy。因此，就动态力的大小而言，短路的初始时刻 (t = 0.01 秒) 是最危险的。

当短路电流流过断路器或连接到现有网络时 短路 它的各个部件——套管、导电杆、枕木、杆等，以及相应的轮胎和母线——承受具有冲击特性的突然机械载荷。

在电压为 6-20 kV 的现代大功率电气系统中，短路电流可达到高达 200-300 ka 甚至更高的值，而每条 1 -1.5 m 长的总线（或总线）的电动力可达数吨...

在这种情况下，电气设备的一个或另一个元件的机械强度不足会导致事故的进一步发展，并对开关设备造成严重损坏。因此，为了任何电气装置的可靠运行，其所有元件都必须具有电动稳定性（足够的机械强度），即能够承受短路的影响。

当根据上述公式确定电动力时，假定电流沿圆线的轴线流动，圆线的直径不影响电动力的大小。应该注意的是，在它们之间的较大距离处，导线横截面的尺寸和形状对电动力的大小没有显着影响。

如果导线是矩形条的形式并且彼此之间的距离很小，当光线中的距离小于条的周长时，它们的横截面尺寸会对电动力。在使用形状因数的计算中考虑了导体横截面尺寸的影响。

如果 火线 属于同一个回路 i1 = i2 = iy 则最大相互作用力等于

与其他各种简单和复杂形式的电线一起，更方便地使用电磁能量增加的原理以及由此产生的依赖性。

通过考虑由电流 i1 和 i2 承载的两个相互作用的电路 L1 和 L2，可以获得这种简单的相关性。这些电路的电磁能供应如下：

如果由于电流 i1 和 i2 的相互作用，系统的回路在任何方向的电动力作用下变形量为 dx，则场强 Fx 所做的功将等于增加在通过量 dW 向系统供应电磁能时：

在哪里：

在实践中需要确定具有电感 L1-L 的同一电路的部件或侧面之间的电动力的情况下，相互作用力将是：

使用这个表达式，我们可以确定几个简单但实​​际上很重要的情况的电动力：

1. 带跳线的平行线。

在油断路器和隔离开关中，采用这种配置形成电路。

回路的电感将为

因此作用在隔板上的力是

其中 a 是导线轴之间的距离； r 是导线的半径。

该表达式给出了作用在道岔梁或道岔刀片上的电动力。它们在电流关闭时促进油断路器冲程的移动，并在电流打开时排斥它。

为了了解合力的大小，例如，在短路电流为 50 kA 的 VMB-10 电力断路器中，作用在横梁上的力就足够了约200公斤。

2. 以直角弯曲的导体。

这种导体布置通常用于开关设备中进、出设备的进线母线布置，在套管隔离开关中也有这种布置。

形成这种电路的导体的电感为：

因此，现场工作量将按照前一种情况确定：

其中 a 是可移动元件的长度，例如断路器刀片。

在电流的作用下，弯曲成一定角度的导线有变直的趋势，如果它的一侧是可动的，例如隔离开关的刀片，那么必须采取措施防止短路时可能的自跳闸。