這實質上就是電源頻率對電器性能有無影響的問題。今分幾個方面來討論:
(1)發熱方面 將按50Hz設計的電器用于60Hz的電網時,如果不改變載流導體的電流密度和鐵磁質零部件中的磁感應,則電器各有關零部件的溫升將略有增加,主要原因是導體的集膚效應、鄰近效應以及鐵磁物質鐵損均有所增大。根據經驗公式推算,由于集膚效應增強所導致的溫升提高幅度不會超過20%,由于鐵損增大而導致的溫升提高幅度也不會超過27%。 一般來說,我國的電器產品,小容量者其溫升裕度較大,集膚效應則對小截面導體的影響較小,故50Hz的電器用于60Hz的電網是不成問題的。至于大容量的電器產品,因集膚效應的影響較大,為安全起見,宜降容一級使用或者經試驗后再確定。
(2)動作值方面 這里是指電磁機構的動作值。對于并勵(電壓)電磁機構,電磁吸力是與磁感應的平方成正比的,而在外施電壓不變時,磁感應則與頻率成反比(U∽4.44fNBmS)。因此,將50Hz的電器直接用于60Hz的電網,因電磁機構的吸力將減小到原來的70%左右,這就無法正常工作了,如果要使它能正常工作,則勢必要將線圈匝數減少到來的83%,以維持磁感應不變,但頻率增大后,分磁環內的損耗和鐵心內的損耗均將增大,以致溫升有所增大。至于串勵(電流)電磁機構,由于電流不變,磁感應也不變。但頻率增大時損耗也要增大,因而動作電流值也相應地增大一些(約7%)。這可改變釋放彈簧的反力來進行調整。熱雙金屬片機構的動作值,在頻率提高后因發熱增大會略小一些,這也能以調整反力的方式來解決。
(3)通斷能力方面 頻率的增大使半周的時間縮短了,電弧能量小得多,而電流過零的時間縮短得不多,這無疑是有助于滅弧的。但對快速限流電器來說,頻率增大使得電流上升速度(di/dt)也增大,可能會使滅弧裝置承受的電弧能量略大一些。不過可以認為50Hz的電器用于60Hz電網時,從通斷能力來看,影響并不明顯。 如果將按60Hz設計的電器用于50Hz的電網,其結果將會是怎樣的?這個問題讀者可根據上面的介紹自行進行分析。
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