¿Cuál es la clasificación de corriente de cable máxima permitida y la disipación de potencia permitida?
Cuando la corriente eléctrica pasa a través del cable, la energía eléctrica se convierte en calor. La velocidad del proceso de conversión de energía eléctrica en calor se caracteriza por fuerza P = interfaz de usuario.
La cantidad de calor generado por la corriente en el cable., proporcional al cuadrado de la corriente, la resistencia del conductor y el tiempo de paso de la corriente: Q = Az2rt (La ley de Joule-Lenz).
La conversión de energía eléctrica en energía térmica tiene una gran importancia práctica en la creación de lámparas incandescentes, dispositivos de calefacción y hornos eléctricos. La liberación de calor en cables y bobinados de dispositivos eléctricos, máquinas, transformadores, dispositivos de medición y otros no solo es un desperdicio inútil de energía eléctrica, sino también un proceso que puede provocar un aumento inaceptable de temperatura y daños en el aislamiento de cables y incluso ellos mismos dispositivos.
La cantidad de calor generado en el conductor es proporcional al volumen del conductor y al aumento de temperatura, y la tasa de transferencia de calor al entorno es proporcional a la diferencia de temperatura entre el conductor y el entorno.
La primera vez después de encender el circuito, la diferencia de temperatura entre el cable y el ambiente es pequeña. Solo una pequeña parte del calor generado por la corriente se disipa en el medio ambiente, y la mayor parte del calor permanece en el cable y se destina a su calentamiento. Esto explica el rápido aumento de la temperatura del alambre en la etapa inicial de calentamiento.
A medida que aumenta la temperatura del cable, aumenta la diferencia de temperatura entre el cable y el entorno, y aumenta la cantidad de calor liberado por el cable. En este sentido, el aumento de temperatura de los cables se ralentiza cada vez más. Finalmente, a una determinada temperatura, la locomotora diésel está en equilibrio: al mismo tiempo, la cantidad liberada en el conductor de calor se iguala a la disipación en el medio exterior.
Con el paso adicional de corriente continua, la temperatura del cable no cambia y se denomina temperatura de estado estable.
El tiempo para calentar hasta una temperatura constante no es el mismo para diferentes cables: hilo lámparas incandescentes se calienta en una fracción de segundo, coche eléctrico — después de algunas horas (como muestra el análisis, teóricamente el tiempo de calentamiento es infinitamente largo, entenderemos por tiempo de calentamiento el tiempo durante el cual el alambre se calienta a una temperatura que no supera el 1% de la establecida).
No se debe permitir el calentamiento de los cables aislados por encima de un cierto límite, ya que el aislamiento puede incendiarse o incluso encenderse en caso de sobrecalentamiento severo, el sobrecalentamiento de los cables pelados conduce a un cambio en las propiedades mecánicas (voltaje del conductor).
Para cables aislados, las normas especifican la temperatura máxima de calentamiento 55 - 100 ° C, dependiendo de las propiedades del aislamiento y las condiciones de instalación. La corriente a la que la temperatura de estado estacionario cumple con los estándares se denomina corriente máxima permitida o nominal del conductor. El valor de las corrientes nominales para diferentes secciones transversales de cables se da en el especial tablas en PUE y libros de referencia eléctricos.
La potencia desarrollada por la corriente en el conductor en el que se produce el equilibrio térmico y se establece la temperatura admisible se denomina disipación de potencia admisible.
Si fluye más corriente de la nominal a través del cable, entonces el cable está "sobrecargado". Sin embargo, dado que la temperatura de estado estacionario no se alcanza inmediatamente, es posible dejar que la corriente en el circuito supere la nominal durante un breve período de tiempo (hasta que la temperatura del conductor alcance el valor límite). La temperatura excesiva del alambre generalmente ocurre cuando cortocircuito.