Какъв е максималният допустим номинален ток на проводника и допустимото разсейване на мощността

Когато електрическият ток преминава през проводника, електрическата енергия се превръща в топлина. Скоростта на процеса на преобразуване на електрическата енергия в топлина се характеризира с мощност P = потребителски интерфейс.

Количеството топлина, генерирано от тока в проводника, пропорционално на квадрата на тока, съпротивлението на проводника и времето на преминаване на тока: Q = Аз2rt (Законът на Джоул-Ленц).

Преобразуването на електрическа енергия в топлинна е от голямо практическо значение за създаването на лампи с нажежаема жичка, отоплителни устройства и електрически пещи. Отделянето на топлина в проводници и намотки на електрически, машини, трансформатори, измервателни и други устройства е не само безполезно разхищение на електрическа енергия, но и процес, който може да доведе до неприемливо високо покачване на температурата и повреда на изолацията на проводници и дори самите устройства.

Количеството топлина, генерирано в проводника, е пропорционално на обема на проводника и температурния прираст, а скоростта на пренос на топлина към околното пространство е пропорционална на температурната разлика между проводника и околната среда.

При първия път след включване на веригата температурната разлика между проводника и околната среда е малка. Само малка част от топлината, генерирана от тока, се разсейва в околната среда, а по -голямата част от топлината остава в проводника и отива за неговото нагряване. Това обяснява бързото покачване на температурата на жицата в началния етап на нагряване.

С увеличаване на температурата на проводника, температурната разлика между проводника и околната среда се увеличава, а количеството топлина, отделяно от проводника, се увеличава. В тази връзка покачването на температурата на проводниците се забавя все повече и повече. И накрая, при определена температура дизеловият локомотив е в равновесие: за същото време количеството освободено в. топлинният проводник става равен на разсейвания във външната среда.

С по -нататъшното преминаване на постоянен ток температурата на проводника не се променя и се извиква стационарна температура.

Времето за нагряване до стационарна температура не е еднакво за различните проводници: резба лампи с нажежаема жичка загрява за част от секундата, електрическа кола — след няколко часа (както показва анализът, теоретично времето за нагряване е безкрайно дълго, ще разбираме времето за нагряване като времето, през което жицата се нагрява до температура, която е не повече от 1% от установената).

Нагряването на изолирани проводници не трябва да се допуска над определена граница, тъй като изолацията може да се запали или дори да се запали в случай на силно прегряване, прегряването на голи проводници води до промяна в механичните свойства (напрежение на проводника).

За изолирани проводници нормите определят максималната температура на нагряване 55 — 100 ° C, в зависимост от свойствата на изолацията и условията на монтаж. Токът, при който стационарната температура отговаря на стандартите, се нарича максимално допустимо или номинален ток на проводника. Стойността на номиналните токове за различни напречни сечения на проводници е дадена в специалната таблици в PUE и електрически справочници.

Мощността, развита от тока в проводника, при който възниква термично равновесие и се установява допустимата температура, се нарича допустимо разсейване на мощността.

Ако през проводника тече повече от номиналния ток, тогава проводникът е «претоварен». Въпреки това, тъй като стационарната температура не се достига веднага, за кратко време е възможно да се остави ток във веригата да надвиши номиналния (докато температурата на проводника достигне граничната стойност). Прекомерната температура на проводника обикновено се получава, когато късо съединение.