匯流排的電流分布與阻抗
大型電爐的工作電流可達若干萬安培,巨大電流需用匯流排輸送。匯流排是指由若干 根導體并聯組成的導體組,要求阻抗盡量小和電流分布均勻。
圖2-23是由三根導體并聯組成的匯流排。為簡化問題,假設各導體的尺寸和溫度都相 同,導體間距也相同。以此為例,研討各導體的電流是否均一。各導體的電壓


圖2-23的配置方式稱為平面型。以上討論證明,即使導體 間距相等和截面尺寸相同,也只能是兩側導體電流相等,而中間 導體的電流較小。可以推論,這個規律對多根導體組成的平面型 匯流排也適用。如果導體間距不等,電流差異將增大。引起各導 體電流差異的原因是互感差異,例如上述的(m23-m13)。

平面型匯流排優點是配置方便,所以廣泛采用。為了減少 各導體載流差異和互感差異,可采用盡量增大導體間距,減少 導體截面尺寸,帶材平鋪(圖2-23為豎立),采用管棒材,導體 三角形或正方形排列的方法。
匯流排的阻抗是構成它的各導體阻抗的綜合。理論上,匯 流排是若干導體的并聯電路,匯流排電流為各導體電流之和, 而各導體的端電壓相同,于是

如果各導體電流不相等,可利用上述電壓方程組聯解求出各導體的電流,根據各導體的 電流求其阻抗,然后按式(2-54)求匯流排的阻抗。當然,計算很繁瑣。
非磁性導體的自感和互感系數(H)

其中,/為導體長度;D為幾何尺寸,m。計算自感系數時,D稱為截面尺寸< 對于半徑為r的棒材 D = 0.778r
對于邊長為a與6的帶材 D 二0.2235U +6)
對于外徑r,內徑r2的管材 +
計算互感系數時,D稱為兩導體間的幾何均距。對于棒材和管材,D等于軸心間距。 對于帶材,Z?與兩導體配置方式有關,兩截面短邊鄰近的方式利用圖2-24計算,兩截面長 邊鄰近的方式利用圖2-25計算。

匯流排電感計算十分繁瑣,只是非常必要時才進行精確計算。可以利用式(2-55)估算 把匯流排當作一個諸導體間沒有空隙的實體,把它的諸導體 包圍的截面(如圖2-23中虛線包圍的截面)當作計算自感的 截面,按此假定的截面計算這個假定實體自感系數,所得結果 是匯流排的電感系數(包括自感和互感)的近似值。
上述估算法依據磁環路安培定律:磁力線是封閉的環路 線,導體的自感系數基本取決于環繞并鄰近導體周邊的磁力 線長度,長度長則自感系數小。
由磁環路安培定律可知,采用匯流排輸送電流,可以減少 電路的電抗。
綜上所述,應該根據廠房條件合理配置匯流排,使其阻抗 小,載流量大而且諸導體載流均勻,散熱條件好,結構堅固并 便于檢修