Quelle est la valeur nominale maximale du courant de fil admissible et la dissipation de puissance admissible
Lorsque le courant électrique traverse le fil, l'énergie électrique est convertie en chaleur. La vitesse du processus de conversion de l'énergie électrique en chaleur est caractérisée par pouvoir P = interface utilisateur.
La quantité de chaleur générée par le courant dans le fil, proportionnel au carré du courant, à la résistance du conducteur et au temps de passage du courant : Q = Az2rt (La loi Joule-Lenz).
La conversion de l'énergie électrique en énergie thermique est d'une grande importance pratique dans la création de lampes à incandescence, d'appareils de chauffage et de fours électriques. Le dégagement de chaleur dans les fils et les enroulements des appareils électriques, des machines, des transformateurs, des appareils de mesure et autres n'est pas seulement un gaspillage inutile d'énergie électrique, mais aussi un processus qui peut entraîner une élévation de température inacceptable et endommager l'isolation des fils et même eux-mêmes appareils.
La quantité de chaleur générée dans le conducteur est proportionnelle au volume du conducteur et à l'élévation de température, et le taux de transfert de chaleur vers l'environnement est proportionnel à la différence de température entre le conducteur et l'environnement.
La première fois après la mise sous tension du circuit, la différence de température entre le fil et l'environnement est faible. Seule une petite partie de la chaleur générée par le courant se dissipe dans l'environnement, et la majeure partie de la chaleur reste dans le fil et va à son chauffage. Ceci explique l'élévation rapide de la température du fil dans la phase initiale de chauffage.
Lorsque la température du fil augmente, la différence de température entre le fil et l'environnement augmente et la quantité de chaleur dégagée par le fil augmente. A cet égard, la montée en température des fils ralentit de plus en plus. Enfin, à une certaine température, la locomotive diesel est en équilibre : pendant le même temps, la quantité dégagée dans le conducteur de chaleur devient égale à la dissipation dans le milieu extérieur.
Avec le passage ultérieur du courant continu, la température du fil ne change pas et s'appelle une température en régime permanent.
Le temps de chauffage jusqu'à une température constante n'est pas le même pour les différents fils : fil Lampes incandescentes chauffe en une fraction de seconde, Voiture électrique — après quelques heures (comme le montre l'analyse, théoriquement le temps de chauffage est infiniment long, nous comprendrons le temps de chauffage comme le temps pendant lequel le fil est chauffé à une température qui ne dépasse pas 1% de celle établie).
L'échauffement des fils isolés ne doit pas être autorisé au-delà d'une certaine limite, car l'isolant peut prendre feu voire s'enflammer en cas de forte surchauffe, la surchauffe des fils nus entraîne une modification des propriétés mécaniques (tension du conducteur).
Pour les fils isolés, les normes spécifient la température de chauffage maximale 55 - 100 ° C, en fonction des propriétés de l'isolation et des conditions d'installation. Le courant auquel la température en régime permanent répond aux normes est appelé courant maximal admissible ou nominal du conducteur. La valeur des courants nominaux pour différentes sections de fils est donnée dans tableaux en PUE et des livres de référence électriques.
La puissance développée par le courant dans le conducteur auquel l'équilibre thermique se produit et la température admissible est établie est appelée la dissipation de puissance admissible.
Si plus que le courant nominal circule dans le fil, alors le fil est "surchargé". Cependant, comme la température de régime permanent n'est pas immédiatement atteinte, il est possible de laisser pendant un court laps de temps le courant dans le circuit dépasser le courant nominal (jusqu'à ce que la température du conducteur atteigne la valeur limite). Une température de fil excessive se produit généralement lorsque court-circuit.