Proč je vyhříván aktuální dirigent? Podívejme se na podrobnosti

Demontujte, proč a jak se vodič ohřívá, když projde elektrickým proudem

Proč se při vedení elektrického proudu ohřívá vodič? Odpověď na tuto otázku je nesmírně důležitá při výběru materiálů a sekce vodičů, jakož i v souvislosti s bojem proti účinkům zkratových proudů.

Proto se v našem článku snažíme co nejvíce podrobně, ale současně v dostupném jazyce řešit příčiny vytápění, jeho fáze a využití této vlastnosti vodičů v praxi.

Příčiny topných vodičů a jejich stupňů

Tak proč se vodič zahřeje, když projde proud? Odpověď na tuto otázku nezávisle dala James Joule v roce 1841 a Emile Lenz v roce 1842. V tomto ohledu. Zákon, který jim byl otevřen, se jmenoval Joule-Lenz.

Zákon Joule-Lenz

James Joule

Emil Lentz

Tento zákon zní takto: síla tepla uvolněná v jednotkovém objemu vodiče se rovná součinu napětí elektrického proudu k jeho hustotě. Pokud se z této definice okamžitě stalo jasné, pak náš článek není pro vás. Budeme mluvit s těmi, kteří, stejně jako já, když poprvé slyšeli definici, otřásl oči úžasem.

Proto použijeme alespoň vzorec a pokusíme se na prstech vysvětlit, co tento zákon znamená:

Zákon Joule-Lenze	V důsledku toho máme vodič, na němž protéká proud. Vedoucí sám má určitou křižovatku, stejně jako odpor. Hodnota této odolnosti není obvykle vysoká, ale je to. Navíc, jakmile máme proud přes vodič, má určitý potenciál nebo napětí. Ovládáním těchto konceptů určíme, proč je proudový vodič ohříván.
Specifická odolnost různých látek	Začněme vysvětlením odporu vodiče. Každý materiál má takzvanou specifickou vodivost - je to schopnost provádět elektrický proud. U některých materiálů je tento ukazatel poměrně vysoký a nazývá se vodiče. V jiných materiálech je tato schopnost velmi nízká a nazývá se dielektrika.
Závislost odporu drátu na odporu materiálu	Čím vyšší je schopnost materiálu provádět elektrický proud, tím nižší odpor. Ale odpor vodiče závisí na jednom parametru - to je jeho křižovatka. Vzhledem k tomu, že vodič je jako chodba pro nabité částice, čím více jsou, tím je obtížnější je předávat. Proto je větší proud, tím větší musí být průřez ve vodiči.
Závislost odporu kabelu od jeho průsečíku	Všechny moderní vodiče a kabely mají přísně definovaný odpor, který přímo závisí na jejich průsečíku. Obvykle je uvedena v pasu produktu a je regulována společností GOST jako video.
Práce, kterou provádí elektrický proud ve vodiči, se rovná množství přiděleného tepla	Proudová odolnost vodiče proti přetržení provádí práci. Výsledkem této práce je rozdělení tepla. Čím vyšší je množství tohoto tepla,tím rychleji se ohřívá vodič.

Proto čím více času protéká proudem vodičem, tím větší je odpor vodiče, tím větší proud protéká vodičem, tím rychleji a více se ohřívá. Zde je uvedeno, jak zákon Joul-Lenze upravuje vytápění elektrických vodičů.

Dávejte pozor! Elektrická vodivost a tím i odpor vodiče závisí přímo na teplotě. Čím vyšší je, tím větší je odpor vodiče. Proto se ukazuje, že se jedná o lavinu podobný proces. Dirigent se zahřeje, jeho odpor roste a teplo se ještě více ohřívá. V tomto ohledu by měl být věnován největší pozornost procesu odstraňování tepla z vodiče.

Vypouštění tepla z vodičů a topných stupňů

V souvislosti s výše uvedenou vlastností je třeba bojovat s ohřevem vodičů. Toho je dosaženo výběrem optimálního průsečíku drátu i materiálu. To znamená, že průřez drátu by měl odpovídat maximálnímu přípustnému proudu, který v něm může proudit, stejně jako normálně odolat krátkodobému přetížení.

• Za účelem správného výpočtu toho musíme znát nejen to, jak zákon Joule-Lenzese vypočítá ohřev vodičů elektrickým proudem, ale také jak vypočítat návrat tepla vodičem.Koneckonců náš vodič není ve vakuu a dodává teplo do prostředí.

Oblast vedoucí

• Okamžitě zjistíme, které parametry ovlivňují vodivost vodiče.Za prvé, toto je křižovatkavodič, protože je logické, že čím větší oblast vodiče se srazí s okolním vzduchem, tím rychleji to dává.

Přenos tepla z různých materiálů

• Dalším důležitým kritériem je tzv. Koeficient přenosu tepla materiálu, ze kterého je vodič proveden.Nebo se také nazývá tento parametr - tepelná vodivost materiálu. Nikomu není tajemství, že tepelná vodivost materiálů je odlišná.
• Poslední parametr je rozdíl mezi okolní teplotou a materiálem vodiče.Jak říká instrukce: čím více tento rozdíl, tím rychleji materiál dodává teplo.

Teplota v pohotovostním režimu

• Na základě těchto parametrů ovlivňujících přenos tepla lze předpokládat, že pro jakýkoli vodič a jakýkoli proud je tzv. Stanovená teplota.To znamená, že je teplota, ve které je rovnoměrná energie přijatá z proudu proudu a tepla.

Provozní teplota vodičů z PVC izolace

• Tato teplota se nazývá stálý režim.A musí to být uvnitř pracovní teploty drátu. Provozní teplota drátu je obvykle omezena typem použité izolace.

Například pro PVC izolaci by neměla překročit 70 ° C a různé materiály s impregnačním lakem mohou odolávat teplotám do 120 ° C a vyšším.

volba vodičů

Jak je vidět ze všech výše uvedených, vodiče by měly být vybrány z topných podmínek.Při určitém proudu jejich teplota nepřesahuje maximální dovolenou hodnotu. Můžete to udělat vlastním rukama díky tabulkám v PUE. Ale v této věci musíte nejprve pochopit.

• V tabulce PUE jsou uvedeny tabulky, na kterých je možné volit vodiče pro vytápění, ekonomickou hustotu proudu, způsob těsnění a další parametry.Ale nejprve musíme určit podmínky instalace a provozu drátu. Uvidíme, proč je to potřeba.

Přípustné přetížení kabelů v izolaci papíru

• Ale nejprve se budeme zabývat proudem.Není žádným tajemstvím, že v průběhu času se změní proud v dirigentu. A která z nich by měla být považována za výsledek výběru části vodiče není jasná. K této otázce musíme odpovídat ustanovení 1.3.2 PUE, která naznačuje, že průměrný proud by měl být použit k výběru během půlhodiny, nejvíce zatížené během dne.

Na korekčních teplotních koeficientech

• Nyní určíme teplotu.V různých místech instalace se může výrazně lišit od provozní teploty. To je třeba brát v úvahu. To je důvod, proč v tabulce. 1.3.3 PUE poskytuje korekční faktory pro různé kabelové a drátové výrobky, jestliže teplota, při které bude kabel fungovat, se liší od pracovní teploty.
• Volba vodičů pro topení, proudová hustota nutně bere v úvahu způsob kladení vodiče.Toto může být jediné těsnění ve vzduchu a může být instalace v zemi nebo v zemitrubky Souhlasíte s tím, že tepelná vodivost v těchto vodičích bude značně odlišná. A to musí být rozhodně vzato v úvahu.
• Měl by být také zohledněn počet živých vodičů.Ať už jsme ochlazeni jednou žílou, nebo třemi, které jsou obráceny.

Dávejte pozor! V tabulce. 1.3.12 PUE je samostatný korekční faktor pro instalaci vodičů nosníky. Koneckonců, pokud je vedle nás několik vodičů, mohou se navzájem dobře zahřát a znatelně horší, než se ochladí. A toto by mělo být také vzato v úvahu.

Volba průchodů vodičů v gumové a PVC izolaci

• Nakonec budeme moci použít tabulky 1.3.4. - 1.3.11 PUE, které vyžadují, vodiče, jejichž průnik použít pro různé proudy a použití vodičů s různými druhy izolace.

Věnujte pozornost! Pokud si vyberete dirigent pro obývací pokoj, měli byste okamžitě vyloučit dráty a kabely vyrobené z hliníku. Koneckonců, v souladu s novými pravidly PUE z roku 2001 je tento materiál v elektroinstalace obytných budov zakázán.

Tabulka hustoty ekonomického proudu

• Ale tyto tabulky lze použít pro nejsilnější linky.Při výpočtu mezi-vedení vysokého napětí s 330kV a výše, na základě těchto tabulkách nemůže. V tomto případě použijte EMP tabulka 1.3.36, které umožňuje zvolit průsečík vodičů na základě ekonomické proudové hustoty.

Z tohoto videa se dozvíte o požadavcích navodiče.

Použití vytápění materiálů v průběhu průchodu proudu v praxi

Ale není vždy možné ohřívat vodiče elektrickým proudem, což je negativní faktor. Lidé se naučili uplatňovat tento zákon a ve svůj prospěch. A příklady takové aplikace jsou masové. Dáme jen pár z nich.

Nejjednodušší elektrická trouba

• První a nejrozšířenější je použití zákona Joule-Lenz v elektrických pecích, ohřívačích a sušičkách vlasů. Pro tento účel je jako materiál s vysokým odporem záměrně instalován materiál. Při průchodu proudem je přiděleno velké množství tepla, které pak člověk vhodně používá.
• Dalším způsobem použití tohoto zákona je mít teplé podlahy ve vašem domě nebo tepelné kabely používané ve stavebních a kanalizačních systémech. Pro ně je záměrně použit i vodič s vysokým odporem.

Žárovka

• A dokonce žárovka "Ilyich" částečně používá tento zákon. Jen zde je materiál vybrán nejen na základě odporu, ale také na jasu záře ve vyhřátém stavu.
• Elektrické vedení elektrického proudu však našlo uplatnění v elektrotechnickém průmyslu. Všichni jste pravděpodobně narazili na pojistky. Podstata tohoto ochranného zařízení je omezena na skutečnost, že v kontejneru s podmíněně nezměněnými parametry je umístěn vodič určitého úseku. Při průchodu tímto vodičem je povolen proud vyšší, spaluje a tím odpojuje síť, cožje chráněna

Princip fungování pojistky

A to jsou jen pár příkladů rychlé ruky. Ve skutečnosti jsou o něco větší. Proto je ohřev vodičů během proudění elektrického proudu daleko od vždy "zla".

závěr

Opravdu doufáme, že nyní víte, jak vysvětlit ohřev elektrického vodiče a pochopit samotný proces. Měli byste také pochopit, jaké omezení se týkají výběru části vodičů a zda cena ignorování těchto pravidel nebude příliš vysoká.

Koneckonců všichni vycházejí ze skutečného praktického a vědeckého zdůvodnění a elektrotechnika velmi krutě potrestá ty, kdo je ignorují.