İzin verilen maksimum kablo akımı derecesi ve izin verilen güç dağılımı nedir?
Elektrik akımı telden geçtiğinde, elektrik enerjisi ısıya dönüşür. Elektrik enerjisini ısıya dönüştürme işleminin hızı şu şekilde karakterize edilir: güç P = kullanıcı arabirimi.
Teldeki akımın ürettiği ısı miktarı, akımın karesi, iletkenin direnci ve akımın geçiş süresi ile orantılı: Q = Az2rt (Joule-Lenz yasası).
Elektrik enerjisinin termal enerjiye dönüştürülmesi, akkor lambaların, ısıtma cihazlarının ve elektrikli fırınların oluşturulmasında büyük pratik öneme sahiptir. Elektrik, makine, transformatör, ölçüm ve diğer cihazların tel ve sargılarında ısının açığa çıkması, yalnızca elektrik enerjisinin işe yaramaz bir israfı değil, aynı zamanda kabul edilemez derecede yüksek sıcaklık artışına ve tellerin yalıtımında hasara yol açabilen bir süreçtir. kendileri bile cihazlar.
İletkende üretilen ısı miktarı, iletkenin hacmi ve sıcaklık artışı ile orantılıdır ve çevreye ısı transfer hızı, iletken ile çevre arasındaki sıcaklık farkı ile orantılıdır.
Devreyi açtıktan sonra ilk kez, tel ile çevre arasındaki sıcaklık farkı küçüktür. Akımın ürettiği ısının sadece küçük bir kısmı çevreye dağılır ve ısının çoğu telde kalır ve ısınmasına gider. Bu, ısıtmanın ilk aşamasında telin sıcaklığındaki hızlı artışı açıklar.
Telin sıcaklığı arttıkça tel ile ortam arasındaki sıcaklık farkı artar ve telin yaydığı ısı miktarı artar. Bu bağlamda, tellerin sıcaklık artışı giderek daha yavaşlar. Son olarak, belirli bir sıcaklıkta, dizel lokomotif dengededir: aynı süre için, ısı iletkeninde salınan miktar, dış ortamdaki dağılmaya eşit olur.
Doğru akımın daha fazla geçmesiyle, telin sıcaklığı değişmez ve sabit durum sıcaklığı olarak adlandırılır.
Sabit bir sıcaklığa ısınma süresi, farklı teller için aynı değildir: iplik akkor lambalar bir saniyede ısınır, elektrikli araba — birkaç saat sonra (analizin gösterdiği gibi, ısıtma süresi teorik olarak sonsuz uzundur, ısıtma süresini telin belirlenen sıcaklığın %1'inden fazla olmayan bir sıcaklığa ısıtıldığı süre olarak anlayacağız).
Yalıtılmış tellerin ısınmasına belirli bir sınırın üzerinde izin verilmemelidir, çünkü ciddi aşırı ısınma durumunda izolasyon tutuşabilir ve hatta tutuşabilir, çıplak tellerin aşırı ısınması mekanik özelliklerde (iletken voltajı) bir değişikliğe yol açar.
Yalıtılmış teller için normlar, yalıtımın özelliklerine ve kurulum koşullarına bağlı olarak maksimum ısıtma sıcaklığını 55 - 100 ° C olarak belirtir. Sabit durum sıcaklığının standartları karşıladığı akıma, iletkenin maksimum izin verilen veya anma akımı denir. Farklı tel kesitleri için nominal akımların değeri özel olarak verilmiştir. PUE'deki tablolar ve elektrik referans kitapları.
Termal dengenin oluştuğu ve izin verilen sıcaklığın oluştuğu iletkendeki akım tarafından geliştirilen güce izin verilen güç dağılımı denir.
Telden nominal akımdan daha fazlası akarsa, tel "aşırı yüklenmiştir". Ancak kararlı durum sıcaklığına hemen ulaşılamadığından, kısa bir süre için devredeki akımın nominal akımı geçmesine izin vermek mümkündür (iletken sıcaklığı sınır değere ulaşana kadar). Aşırı tel sıcaklığı genellikle kısa devre.