Berapa nilai arus kawat maksimum yang diijinkan dan disipasi daya yang diijinkan

Ketika arus listrik melewati kawat, energi listrik diubah menjadi panas. Kecepatan proses pengubahan energi listrik menjadi panas dicirikan oleh kekuatan P = antarmuka pengguna.

Jumlah panas yang dihasilkan oleh arus di kawat, sebanding dengan kuadrat arus, resistansi konduktor dan waktu aliran arus: Q = Az2rt (Hukum Joule-Lenz).

Konversi energi listrik menjadi energi panas sangat penting secara praktis dalam pembuatan lampu pijar, alat pemanas, dan tungku listrik. Pelepasan panas pada kabel dan belitan listrik, mesin, transformator, pengukur, dan perangkat lain bukan hanya pemborosan energi listrik yang tidak berguna, tetapi juga proses yang dapat menyebabkan kenaikan suhu yang sangat tinggi dan kerusakan pada isolasi kabel dan bahkan diri mereka sendiri perangkat.

Jumlah panas yang dihasilkan dalam konduktor sebanding dengan volume konduktor dan kenaikan suhu, dan laju perpindahan panas ke lingkungan sebanding dengan perbedaan suhu antara konduktor dan lingkungan.

Pertama kali setelah menyalakan sirkuit, perbedaan suhu antara kabel dan lingkungan kecil. Hanya sebagian kecil dari panas yang dihasilkan oleh arus yang hilang ke lingkungan, dan sebagian besar panas tetap berada di kawat dan menuju ke pemanasnya. Ini menjelaskan kenaikan suhu kawat yang cepat pada tahap awal pemanasan.

Saat suhu kawat meningkat, perbedaan suhu antara kawat dan lingkungan meningkat, dan jumlah panas yang dilepaskan oleh kawat meningkat. Dalam hal ini, kenaikan suhu kabel semakin melambat. Akhirnya, pada suhu tertentu, lokomotif diesel berada dalam kesetimbangan: pada saat yang sama, jumlah yang dilepaskan dalam konduktor panas menjadi sama dengan disipasi di lingkungan luar.

Dengan berlalunya arus searah lebih jauh, suhu kawat tidak berubah dan disebut suhu kondisi tunak.

Waktu untuk memanaskan ke suhu stabil tidak sama untuk kabel yang berbeda: benang lampu pijar memanas dalam sepersekian detik, mobil listrik - setelah beberapa jam (seperti yang ditunjukkan oleh analisis, secara teoritis waktu pemanasan sangat lama, kita akan memahami waktu pemanasan sebagai waktu di mana kawat dipanaskan ke suhu yang tidak lebih dari 1% dari suhu yang ditetapkan).

Pemanasan kabel berinsulasi tidak boleh melebihi batas tertentu, karena insulasi dapat terbakar atau bahkan terbakar jika terjadi panas berlebih, kabel telanjang yang terlalu panas menyebabkan perubahan sifat mekanik (tegangan konduktor).

Untuk kabel berinsulasi, norma menentukan suhu pemanasan maksimum 55 — 100 ° C, tergantung pada sifat insulasi dan kondisi pemasangan. Arus di mana suhu tunak memenuhi standar disebut arus maksimum yang diijinkan atau pengenal konduktor. Nilai arus nominal untuk penampang kabel yang berbeda diberikan dalam khusus tabel di PUE dan buku referensi kelistrikan.

Daya yang dikembangkan oleh arus dalam konduktor di mana kesetimbangan termal terjadi dan suhu yang diizinkan ditetapkan disebut disipasi daya yang diizinkan.

Jika lebih dari arus pengenal mengalir melalui kabel, maka kabel tersebut "kelebihan beban". Namun, karena suhu tunak tidak segera tercapai, untuk waktu yang singkat dimungkinkan untuk membiarkan arus dalam rangkaian melebihi nilai nominal (hingga suhu konduktor mencapai nilai batas). Suhu kabel yang berlebihan biasanya terjadi saat arus pendek.