作为一个文科生科普一下导线电流承载能力的一些知识。

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独思笃行

泡菜

泡网分: 3.41

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帖子: 2287

2017-11-27 12:13

看到很多所谓研究所负责人、行业专家、以及理科生们对导线电流承载能力的一些理解，感觉到确实有必要科普一下了。

导线对电流承载能力是什么关系。我们看到的电线上标注的额定电压和电流代表什么？

我们先从理想状态说起：
假如一根理想导线，我们不需要知道他有多粗，我们只知道这根导线电阻为零（不是超导体）那么从理论上说这根导线可以承受无穷大的电流。
但是做不到，为什么因为电流大了会产生强磁场，直到承载电流的导体材料承受不了崩溃，这就是超导体也有承载电流的极限。
我们现实中的导线为什么有电流限制？很简单，因为铜和铝都有电阻，而有电阻一部分电流就会跑去做功，产生的效果就是发热。
我们平常电线电缆上标注的额定电流电压，电压和绝缘材料有关，材料越好耐压越高，电流就是在长时间运行下，确保电缆电线不会发热。属于非常安全的电流状态，只要绝缘材料寿命够运行几十年上百年都可以。当然如果采用能耐受一定温度的绝缘材料，导线的承载电流也会提升。
好了，你会说这么说一根电线承受的电流是不是只受材料本身的限制，假如铜导线很细，但是其材料理论承受的电流很高，哪岂不是头发丝一样的电缆也能承受几千安培或者上万安培的电流。我回答你如果不考虑电阻的情况下恭喜你你答对了。
但是电缆是有电阻，有电阻就会有电流在电缆线上做功，做功的结果就是电缆线发热，电流恒定的情况下，电阻越大发热就越大，基本物理定律。
然后呢，材料电阻大小和温度有关系，温度越高则电阻越高，电阻越高则恒定电流下做的功就越多，发热也越大，温度越高，则电阻就越大，而这是一个指数递增的关系，在恒定的电流下，温度越高电阻越大则更多的电流跑去做功，很快温度就超过材料的熔点，熔断，保险丝就是这个原理，由于电做功是非常迅速的事情，电线来不及散热就被熔断了。
电焊或者电阻焊就是这个原理。
好了，那么只要你能保证电缆线的温度不增加，那么电缆线的电流承载能力就是只受电缆的材料理论值有关。
所以，人们在电机、发电站、电缆线上开发出了，氢冷、水冷、油冷设施。这些设施冷却容量越大，则电缆线承载能力就越高。
其实粗线和细线承载能力理论上是一样的，只是粗线的热容量高，散热面积大。不会产生很大的温升造成电阻增加，所以承载能力强。
有网友说10万伏和10万安培1毫秒，功率很大，只是时间太短，全部换成热量了做功了，只是发出热量太小来不及熔断导线。而且我也不知道他导线材料的承载极限是多少。

本帖由无忌论坛V3.1.0 iPhone6plus iOS11.1.2 客户端编辑于：2017-11-27 12:21:47

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第 1 帖

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霹雳大裤衩

泡菜

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帖子: 457

2018-03-28 22:10

电线用什么材料还和发电厂有很大关系。像珠三角用大亚湾的核电，由于核电能量密度很大，电流传输很快，且带有强烈辐射，因而用于珠三角地区的电线必须要国防部9527研究所提供的※※电线，才能保证电能传输过程中安全稳定。此种电线能在传输过程中清除核电中的辐射，保证用户的安全。

北方地区用的火电，能量密度、传输速度中规中矩，没啥毛病，就是太烫。所以用于传输火电的电线也是特制的，主要是电线要抗高温。而且火电的变压器不同于其它核电、水电的变压器，火电的变压器除了能变压外，还能给电线降温，牛吧。

还有水电也是我们比较常见的。水电有个特点，水量大时电力迅猛，水量低时电力微弱。电力不稳定容易让电线性能衰减。目前用于传输水电的电线材料和生产工艺都处于保密阶段。但有内幕消息称用于水电的电线生产出来不能马上投入使用，要先请大师开光，再浸过印度神油才能投入使用。

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第 97 帖

黄黑黄

资深泡菜

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帖子: 6835

2018-03-28 21:24

還有這種神帖子，相見恨晚啊！

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第 96 帖

shahong2000

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帖子: 1526

2018-03-25 22:17

楼主纯正文科生，鉴定完毕。。。。。。

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第 95 帖

传还是奇

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2018-03-25 15:21

谁说楼主不在了？
在交流很活跃啊

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第 94 帖

raze911

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2018-01-08 18:35

正版云飞扬发表于 2018-01-08 02:49
LZ要表的意思是，导线的电阻和横截面积无关，原来100A电流需要25mm^2的铜线都是浪费，用更细的也可以...

铜业股即将损失惨重啊
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第 93 帖

爱※※难当

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帖子: 781

2018-01-08 15:42

正版云飞扬发表于 2018-1-8 10:49
LZ要表的意思是，导线的电阻和横截面积无关，原来100A电流需要25mm^2的铜线都是浪费，用更细的也可以

楼主拿了诺贝尔奖？

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第 91 帖

luckcat

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帖子: 6788

2018-01-08 15:10

请楼主解释一下保险丝的工作原理。

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第 90 帖

正版云飞扬

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2018-01-08 10:49

爱※※难当发表于 2018-1-4 11:38
楼主到底是要说啥？

LZ要表的意思是，导线的电阻和横截面积无关，原来100A电流需要25mm^2的铜线都是浪费，用更细的也可以

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第 89 帖

章家墩

泡菜

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帖子: 2

2018-01-08 09:49

中国遍地都是楼主这样的文科生，早晚崩溃。

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第 88 帖

我心风云

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2018-01-08 09:37

想起来有人揭露阳光车上的电线很细，车主怼曰：这是日产的电线质量好，用不着那么粗。
笑翻。。

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第 87 帖

爬虫总能飞

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帖子: 5136

2018-01-04 12:14

看了半天，到底买哪个？

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第 86 帖

爱※※难当

禁言中

泡网分: 0.56

主题: 14

帖子: 781

2018-01-04 11:38

楼主到底是要说啥？

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第 85 帖

wwxyr

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帖子: 2316

2018-01-04 10:03

搞了几十年的电气工作，吓得我赶快又回去翻翻高中物理课本

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第 84 帖

兔子特饱

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2018-01-04 09:52

独思笃行发表于 2017-11-27 12:13
看到很多所谓研究所负责人、行业专家、以及理科生们对导线电流承载能力的一些理解，感觉到确实有必要科普一下了。

导线对电流承载能力是什么关系。我们看到的电线上标注的额定电压和电流代表什么？

我们先从理想状态说起：

特粉怎么看今天恩荣哥说的,周产5000台TM3又要推迟一个季,2018/6月底才能实现. 特斯拉要重视:质量在数量之上.

As we continue to focus on quality and efficiency rather than simply pushing for the highest possible volume in the shortest period of time, we expect to have a slightly more gradual ramp through Q1, likely ending the quarter at a weekly rate of about 2,500 Model 3 vehicles. We intend to achieve the 5,000 per week milestone by the end of Q2.

我看可以这么spin:
1. 特斯拉12月9号后生产的TM3是之前的总和,指数式的增长指日可待.
2. 特斯拉重视质量,不在乎生产的汽车数量,这个是特粉用户的福气.

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第 83 帖

atomic

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帖子: 6343

2017-12-18 16:37

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第 82 帖

非洲柿子

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2017-12-18 15:54

独思笃行发表于 2017-11-27 15:27
不对，电线无论粗细，电阻是一样的，和水管是两回事。
铜的电阻都是一样的。
就是说你家的电线和外面超高压特高压实际的承载能力是一样的，只要都是铜线。粗点是因为热容量大，散热快，不会因为温度升高而造成电阻升高。

记住电阻同样的材料不论粗细，都是一样的。

体育老师客串物理老师？

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第 81 帖

magicsoft

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年内主力装备

★ Canon EOS R6

EOS R6

★ GFX50S II

2017-12-18 15:33

独思笃行发表于 2017-11-27 16:22
你说长度因为电阻率的关系，电阻有大小。
但是和截面积大小没关系吧，同样长度的铜线和铜柱电阻是一样的。

看来是初中就分文理科了

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第 80 帖

fanzhuang111

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帖子: 3954

2017-12-18 15:24

我就想问一句：楼主去哪了？怎么不继续狡辩了？

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第 79 帖

逍遥我行

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2017-12-18 09:10

700编码器发表于 2017-12-17 14:38
这事不能说太细，我们这个100KW的电机，母线电压300到400V，用的也只是5平方的漆包线，理科生能想的明白吗？

那是电机加了油冷水冷。

回到楼主这个充电线，加上油冷水冷，不就是重到人力使用困难了么。

所以特斯拉有那个机械手充电。
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第 78 帖

700编码器

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帖子: 7556

2017-12-17 23:39

yanw0 发表于 2017-12-17 23:35
请给门外汉普及一下，伺服电机类产品（各种都算吧）国内有哪家做到世界前三了？或者扩展一下，前10吧，

然后在回国内，各类做到前三的是...

整个工业品，电机也好，汽车也好，机床也好，中国基本都是一个层次，我们是先解决有没有的问题，再解决好不好的问题。
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第 77 帖

yanw0

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帖子: 4952

2017-12-17 23:35

700编码器发表于 2017-12-17 19:36
你们是门外汉，不了解这个行业的情况，轴向电机自然冷却转矩密度的理论极限值是25.9牛米/kg，国外强制冷却转矩密度在35牛米-40牛米/kg的电机也要上市了，这么看来我们10公斤重，强制冷却100KW左右，20牛米-25牛米/kg的转矩密度高吗？这些都得益于最近20年铁磁材料和设计工具的发展，我们用的和老外是同一种材料，差别是设计工具的不同。

请给门外汉普及一下，伺服电机类产品（各种都算吧）国内有哪家做到世界前三了？或者扩展一下，前10吧，

然后在回国内，各类做到前三的是哪几家，廖老板能到第几名？国内微特电机控制电机前几名的产品我们都用过，

廖总是哪一家

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第 76 帖

传还是奇

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主题: 137

帖子: 19749

2017-12-17 20:41

都省省吧，别顶了。
下回特斯拉新品上市，这个ID还有用呢。。

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第 75 帖

pipedream

陈年泡菜

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主题: 298

帖子: 11464

2017-12-17 20:18

楼主的求学经历很神奇，初中就分文理班了？

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第 74 帖

700编码器

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帖子: 7556

2017-12-17 19:36

yanw0 发表于 2017-12-17 16:33
我觉得不可能是，三相交流控制力矩电机吧，国内搞这个也就那几家，哈工大及深圳，合肥之类

你们是门外汉，不了解这个行业的情况，轴向电机自然冷却转矩密度的理论极限值是25.9牛米/kg，国外强制冷却转矩密度在35牛米-40牛米/kg的电机也要上市了，这么看来我们10公斤重，强制冷却100KW左右，20牛米-25牛米/kg的转矩密度高吗？这些都得益于最近20年铁磁材料和设计工具的发展，我们用的和老外是同一种材料，差别是设计工具的不同。

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第 73 帖

yanw0

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主题: 55

帖子: 4952

2017-12-17 16:33

700编码器发表于 2017-12-17 16:24
你说呢？

我觉得不可能是，三相交流控制力矩电机吧，国内搞这个也就那几家，哈工大及深圳，合肥之类

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第 72 帖

700编码器

禁言中

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帖子: 7556

2017-12-17 16:24

yanw0 发表于 2017-12-17 16:17
你那3-400V是直流恒流吗

你说呢？
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第 71 帖

yanw0

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2017-12-17 16:17

700编码器发表于 2017-12-17 14:38
这事不能说太细，我们这个100KW的电机，母线电压300到400V，用的也只是5平方的漆包线，理科生能想的明白吗？

https://forum.xitek.com/thread-1716989-1-1-1.html

你那3-400V是直流恒流吗

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第 70 帖

700编码器

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帖子: 7556

2017-12-17 14:38

这事不能说太细，我们这个100KW的电机，母线电压300到400V，用的也只是5平方的漆包线，理科生能想的明白吗？

https://forum.xitek.com/thread-1716989-1-1-1.html

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