Care este valoarea maximă admisă a curentului de sârmă și puterea de disipare admisă

Când curentul electric trece prin fir, energia electrică este transformată în căldură. Viteza procesului de transformare a energiei electrice în căldură se caracterizează prin putere P = interfata utilizator.

Cantitatea de căldură generată de curentul din fir, proporțional cu pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul de trecere a curentului: Q = Az2rt (Legea Joule-Lenz).

Conversia energiei electrice în energie termică are o mare importanță practică în crearea lămpilor cu incandescență, a dispozitivelor de încălzire și a cuptoarelor electrice. Eliberarea de căldură în firele și înfășurarile electrice, mașini, transformatoare, dispozitive de măsurare și alte dispozitive nu este doar o risipă inutilă de energie electrică, ci și un proces care poate duce la o creștere inacceptabil de mare a temperaturii și deteriorarea izolației firelor și chiar ei înșiși dispozitive.

Cantitatea de căldură generată în conductor este proporțională cu volumul conductorului și cu creșterea temperaturii, iar rata de transfer de căldură către mediul înconjurător este proporțională cu diferența de temperatură dintre conductor și împrejurimi.

Prima dată după pornirea circuitului, diferența de temperatură dintre fir și mediu este mică. Doar o mică parte din căldura generată de curent se disipă în mediul înconjurător, iar cea mai mare parte a căldurii rămâne în fir și merge spre încălzirea acestuia. Aceasta explică creșterea rapidă a temperaturii firului în stadiul inițial de încălzire.

Pe măsură ce temperatura firului crește, diferența de temperatură dintre fir și mediu crește, iar cantitatea de căldură eliberată de fir crește. În acest sens, creșterea temperaturii firelor încetinește din ce în ce mai mult. În sfârșit, la o anumită temperatură, locomotiva diesel este în echilibru: în același timp, cantitatea degajată în conductorul de căldură devine egală cu disiparea în mediul extern.

Odată cu trecerea în continuare a curentului continuu, temperatura firului nu se modifică și se numește temperatură în stare de echilibru.

Timpul de încălzire până la o temperatură constantă nu este același pentru diferite fire: fir lămpi cu incandescență se încălzește într-o fracțiune de secundă, mașină electrică — după câteva ore (după cum arată analiza, teoretic timpul de încălzire este infinit de lung, vom înțelege timpul de încălzire ca fiind timpul în care firul este încălzit la o temperatură care nu depășește 1% din cea stabilită).

Încălzirea firelor izolate nu trebuie permisă peste o anumită limită, deoarece izolația poate lua foc sau chiar se poate aprinde în caz de supraîncălzire severă, supraîncălzirea firelor goale duce la modificarea proprietăților mecanice (tensiunea conductorului).

Pentru firele izolate, normele specifică temperatura maximă de încălzire 55 — 100 ° C, în funcție de proprietățile izolației și de condițiile de instalare. Curentul la care temperatura în regim de echilibru îndeplinește standardele se numește curent maxim admisibil sau nominal al conductorului. Valoarea curenților nominali pentru diferite secțiuni transversale de fire este dată în special tabele în PUE și cărți de referință electrice.

Puterea dezvoltată de curentul în conductorul la care are loc echilibrul termic și se stabilește temperatura admisă se numește puterea disipată admisibilă.

Dacă prin fir trece mai mult decât curentul nominal, atunci firul este „supraîncărcat”. Cu toate acestea, deoarece temperatura în regim de echilibru nu este imediat atinsă, este posibil pentru o perioadă scurtă de timp să se lase curentul din circuit să îl depășească pe cel nominal (până când temperatura conductorului atinge valoarea limită). Temperatura excesivă a firului apare de obicei când scurt circuit.