結構和設備帶電部件中的電動力

帶電的電氣設備和配電設備的部件，當電流流過它們時，會受到電動力...如您所知，這種力作用在位於 磁場.

簡單配置的開關元件和裝置的這些力的大小可以根據畢奧-薩瓦定律確定：

其中(H, l)為電流方向與磁場方向所成的夾角；與平行線為 90°。

如果兩個平行導體在電流中運動，並且電流為 i1 的導體處於強度為 H = 0.2 • i2 / a 的電流 i2 的磁場中，則作用在它們之間的力的大小將等於

其中 i1 和 i2 是第一條和第二條電線的電流，並且； a 為導線軸線之間的距離，cm； l——導線長度，見

作用在導線之間的力將它們相互吸引，使它們中的電流方向相同，並在不同方向排斥它們。

這些電動力的最大值由最大可能的短路電流決定，即短路電流iy。因此，就動態力的大小而言，短路的初始時刻 (t = 0.01 秒) 是最危險的。

當短路電流流過斷路器或連接到現有網絡時 短路 它的各個部件——套管、導電桿、枕木、桿等，以及相應的輪胎和母線——承受突然的機械載荷，具有衝擊的特徵。

在電壓為 6-20 kV 的現代大功率電氣系統中，短路電流可達到高達 200-300 ka 甚至更高的值，而每條 1 -1.5 m 長的總線（或總線）的電動力可達數噸...

在這種情況下，電氣設備的一個或另一個元件的機械強度不足會導致事故的進一步發展，並對開關設備造成嚴重損壞。因此，為了任何電氣裝置的可靠運行，其所有元件都必須具有電動穩定性（足夠的機械強度），即能夠承受短路的影響。

當根據上述公式確定電動力時，假定電流沿圓線的軸線流動，圓線的直徑不影響電動力的大小。應該注意的是，在它們之間的距離較大時，導線橫截面的尺寸和形狀對電動力的大小沒有顯著影響。

如果導線是矩形條的形式並且彼此之間的距離很小，當光線中的距離小於條的周長時，它們的橫截面尺寸會對電動力。在使用形狀因數的計算中考慮了導體橫截面尺寸的這種影響。

如果 火線 屬於同一個電路且 i1 = i2 = iy 那麼最大的相互作用力將等於

與其他各種簡單和復雜形式的電線一起，更方便地使用電磁能量增加的原理以及由此產生的依賴性。

通過考慮由電流 i1 和 i2 承載的兩個相互作用的電路 L1 和 L2，可以獲得這種簡單的相關性。這些電路的電磁能供應如下：

如果由於電流 i1 和 i2 的相互作用，系統的迴路在任何方向的電動力作用下變形量為 dx，則場強 Fx 所做的功將等於增加在通過量 dW 向系統供應電磁能時：

在哪裡：

在實踐中需要確定具有電感 L1-L 的同一電路的部件或側面之間的電動力的情況下，相互作用力將是：

使用這個表達式，我們可以確定幾個簡單但實際上很重要的情況的電動力：

1. 帶跳線的平行線。

在油斷路器和隔離開關中，通過這種配置形成電路。

迴路的電感將為

因此作用在隔板上的力是

其中 a 是導線軸之間的距離； r 是導線的半徑。

該表達式給出了作用在道岔梁或道岔刀片上的電動力。它們在電流關閉時促進油斷路器衝程的移動，並在電流打開時排斥它。

為了了解合力的大小，例如，在短路電流為 50 kA 的 VMB-10 電力斷路器中，作用在橫樑上的力就足夠了大約200公斤。

2. 以直角彎曲的導體。

這種導體佈置通常用於開關設備中進出設備的母線佈置，也見於套管隔離開關中。

形成這種電路的導體的電感為：

因此，現場工作量將按照前一種情況確定：

其中 a 是可移動元件的長度，例如斷路器刀片。

在電流的作用下，彎曲成一定角度的導線有變直的趨勢，如果它的一側是可動的，例如隔離開關的刀片，那麼就必須採取措施防止短路時可能自發脫扣。