Інформація про новину
  • Переглядів: 553
  • Дата: 18-02-2022, 22:47
18-02-2022, 22:47

4.2. Нагрівання провідників електричним струмом

Категорія: Електротехніка та електроніка





Попередня сторінка:  4.1. Перетворення електричної енергії н...
Наступна сторінка:   4.3. Електричні лампи

Усі провідники під час проходження по них електричного струму нагріваються і віддають тепло навколишньому середовищу (повітря, рідини, тверде тіло). Температура провідника підвищуватиметься, допоки кількість тепла, яку отримує провідник, не дорівнюватиме кількості тепла, яку віддає провідник навколишньому середовищу. При цьому температура досягне встановленого значення.

Температура нагріву провідника залежить від величини струму в провіднику, перерізу й матеріалу провідника, умов охолодження. Температура нагріву провідника не залежить від його довжини, оскільки чим більшою є довжина, тим більшою є поверхня охолодження.

Якщо вибрати провідник із будь-якого матеріалу і помістити його в певні умови охолодження, нагрівання провідника струмом буде тим більшим, чим більшою буде щільність струму в самому провіднику.

З метою економії провідникового матеріалу бажано, щоб провідник був навантажений найбільшим струмом. Однак для кожного провідника існує температура, вище якої не можна його нагрівати через низку причин, насамперед з огляду на умови теплостійкості ізоляції. Наприклад, провідники, в яких для ізоляції використано гуму, з метою запобігання псування ізоляції не можна нагрівати вище ніж 55 °С, а провідники з паперовою ізоляцією -понад 80 °С.

У табл. 4.1 наведено дані щодо допустимого навантаження на відкрито прокладені ізольовані шнури, проводи й кабелі з мідними струмопровідними жилами з гумовою або поліхлорвініловою ізоляцією за температури навколишнього середовища +25 °С і допустимої температури нагріву +55 °С.

Вибір перерізів проводів, кабелів і шин здійснюють за найбільшим довгостроково допустимим струмом навантаження (за умов нагрівання) з перевіркою втрати напруги. Під час проектування, монтажу та експлуатації електрообладнання потрібно керуватися відповідними таблицями, наведеними у «Правилах будови електротехнічних установок».

Щоб забезпечити в умовах експлуатації певну величину напруги у споживачів, потрібно обмежити допустиму величину втрати напруги у дротах і кабелях, по яких енергія передається споживачам.

Зменшення напруги у споживача нижче номінальної призводить до зменшення освітленості на робочих місцях, обертального моменту двигунів та ін. Допустима втрата напруги для освітлювальних мереж внутрішньої проводки становить не більше ніж 2,5 %, у силових мережах, від споживчого пункту до приймальника -5-10%.

Таблиця 4.7. Вибір перерізу проводів залежно від струму, що по них проходить

Приклад 4.3. Двигун постійного струму, працюючи у тривалому режимі роботи, споживає струм 65 А за напруги 220 В. Двигун розташований на відстані 20 м від споживчого пункту. Визначити переріз мідних проводів із гумовою ізоляцією, прокладених відкрито.

Розв'язання. Згідно із таблицею допустимих навантажень (див. табл. 4.1) для струму 65 А можна вибрати провід перерізом 10 мм2.

Перевіряємо обраний переріз дроту щодо втрати напруги.

Втрата напруги в лінії (два дроти) становитиме:

Шляхом складання пропорції: 220 В відповідає 100 %, а 4,55 В - х (х необхідно знайти), в результаті отримуємо 4,55 ■ 100/220 = 2,06 %, що цілком припустимо.

Однак потрібно зауважити, що нагрівання провідника є не завжди небажаним.

Теплові дії електричного струму мають різноманітне практичне застосування. Тепло, яке виділяє струм, що проходить провідником, часто намагаються отримати у великій кількості. Нижче описано приклади практичного застосування теплових дій струму.

 

Це матеріал з підручника "Електротехніка та основи електроніки" Гуржій 2020

 




Попередня сторінка:  4.1. Перетворення електричної енергії н...
Наступна сторінка:   4.3. Електричні лампи



^