Нагрев проводников

При прохождении тока по проводнику, выделяется теплота:

Часть энергии переходит в теплоту, расходуемую на нагрев проводника до установленной температуры, а затем на поддержание теплового равновесия или установившегося режима.

В установленном режиме температура не меняется, а количество тепла, которое получает проводник становится равным количеству тепла, отдаваемому в окружающую среду.

Температура, при которой наступает равновесие, называется установившейся.

В тепловых расчетах пользуются температурой нагрева:

- температура проводника; - температура окружающей среды.

Чрезмерный перегрев проводника ускоряет старение изоляции и увеличивает возможность пожара. Из-за интенсивного окисления ухудшаются контактные соединения. Для проводов с резиновой ПВХ изоляции установлен норматив .

Процесс изменения температуры перегрева в зависимости от времени определяется уравнением:

- установившийся перегрев проводника;

Т – постоянная времени перегрева, т.е. время, за которое температура перегрева проводника достигла установившегося значения.

Число t равно отношению теплоемкости проводника к его теплоотдаче.

Процесс охлаждения проводника описывается экспоненциальным законом:

Постоянная времени нагрева Т зависит от материала проводника, рода проводки, сечения и изоляции проводника.

Практически за время t = (3-4)Т, температура проводника достигает установившейся. Таким образом, зная Т, можно сразу определить, за какое время температура проводника достигнет установившегося значения. При переменной нагрузке, когда требуется определить температуру перегрева, начинают с некоторого значения и процесс рассматривается как сумма двух процессов: 1) - процесс нагрева; 2) до - процесс охлаждения.

Длительно-допустимые нагрузки.

При наличии данных о допустимых токовых нагрузках и установившемся перегреве можно решать, с достаточной для практики точностью, задачи по определению установившейся температуры или перегреве при токовых нагрузках, отличающихся от допустимых.

-безучетасопротивленияпроводникаоттемпературы.

Выбор сечения по допустимому нагреву, при длительном режиме работы.

,

- максимальный расчетный ток;

- поправочный коэффициент на температуру окружающей среды.

а) для трехфазной сети: ;

б) для двухфазной сети с нулевым проводом при включении ЭП на фазное напряжение: ;

в) для однофазной сети: