Quina és la valoració màxima de corrent del cable i la dissipació de potència permesa?
Quan el corrent elèctric travessa el cable, l'energia elèctrica es converteix en calor. La velocitat del procés de conversió d'energia elèctrica en calor es caracteritza per poder P = interfície d'usuari.
La quantitat de calor generada pel corrent al cable, proporcional al quadrat del corrent, la resistència del conductor i el temps de pas del corrent: Q = Az2rt (La llei de Joule-Lenz).
La conversió d'energia elèctrica en energia tèrmica té una gran importància pràctica en la creació de làmpades incandescents, dispositius de calefacció i forns elèctrics. L'alliberament de calor en cables i bobinatges d'aparells elèctrics, màquines, transformadors, mesura i altres dispositius no només és un malbaratament inútil d'energia elèctrica, sinó també un procés que pot provocar un augment de temperatura inacceptablement alt i danyar l'aïllament dels cables i fins i tot els mateixos dispositius.
La quantitat de calor generada al conductor és proporcional al volum del conductor i a l'augment de temperatura, i la velocitat de transferència de calor a l'entorn és proporcional a la diferència de temperatura entre el conductor i l'entorn.
La primera vegada després d'encendre el circuit, la diferència de temperatura entre el cable i l'entorn és petita. Només una petita part de la calor generada pel corrent es dissipa a l'entorn, i la major part de la calor roman al cable i es destina a la seva calefacció. Això explica el ràpid augment de la temperatura del cable en l'etapa inicial d'escalfament.
A mesura que augmenta la temperatura del cable, augmenta la diferència de temperatura entre el cable i l'entorn i augmenta la quantitat de calor alliberada pel cable. En aquest sentit, l'augment de la temperatura dels cables s'alenteix cada cop més. Finalment, a una determinada temperatura, la locomotora dièsel es troba en equilibri: al mateix temps, la quantitat alliberada en el conductor de calor s'igual a la dissipació a l'entorn extern.
Amb el pas addicional del corrent continu, la temperatura del cable no canvia i s'anomena temperatura d'estat estacionari.
El temps per escalfar fins a una temperatura constant no és el mateix per a diferents cables: fil làmpades incandescents s'escalfa en una fracció de segon, cotxe elèctric — al cap d'unes hores (tal com mostra l'anàlisi, teòricament el temps d'escalfament és infinitament llarg, entendrem el temps d'escalfament com el temps durant el qual s'escalfa el cable a una temperatura que no supera l'1% de l'establerta).
L'escalfament dels cables aïllats no s'ha de permetre per sobre d'un cert límit, perquè l'aïllament pot incendiar-se o fins i tot encendre's en cas de sobreescalfament greu, el sobreescalfament dels cables nus provoca un canvi en les propietats mecàniques (tensió del conductor).
Per a cables aïllats, les normes especifiquen la temperatura màxima de calefacció entre 55 i 100 ° C, depenent de les propietats de l'aïllament i les condicions d'instal·lació. El corrent al qual la temperatura en estat estacionari compleix els estàndards s'anomena corrent màxim admissible o nominal del conductor. El valor dels corrents nominals per a diferents seccions transversals de cables es dóna a l'especial taules en PUE i llibres de consulta elèctrica.
La potència desenvolupada pel corrent en el conductor en què es produeix l'equilibri tèrmic i s'estableix la temperatura admissible s'anomena potència dissipada admissible.
Si més del corrent nominal flueix pel cable, llavors el cable està "sobrecarregat". No obstant això, atès que la temperatura en estat estacionari no s'assoleix immediatament, és possible que durant un temps curt el corrent del circuit superi la nominal (fins que la temperatura del conductor assoleixi el valor límit). Normalment es produeix una temperatura excessiva del cable quan curtcircuit.