Định mức dòng điện tối đa cho phép và công suất tiêu thụ cho phép là bao nhiêu

Khi dòng điện chạy qua dây dẫn, năng lượng điện được chuyển thành nhiệt. Tốc độ của quá trình biến đổi điện năng thành nhiệt năng được đặc trưng bởi quyền lực P = giao diện người dùng.

Nhiệt lượng do dòng điện chạy trong ống dây toả ra, tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện, điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua: Q = Az2rt (Định luật Joule-Lenz).

Việc chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt có tầm quan trọng thiết thực lớn trong việc tạo ra đèn sợi đốt, thiết bị sưởi ấm và lò điện. Sự giải phóng nhiệt trong dây dẫn và cuộn dây của thiết bị điện, máy móc, máy biến áp, đo lường và các thiết bị khác không chỉ là sự lãng phí năng lượng điện vô ích mà còn là một quá trình có thể dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ cao không thể chấp nhận được và làm hỏng lớp cách điện của dây dẫn và ngay cả bản thân các thiết bị.

Lượng nhiệt sinh ra trong dây dẫn tỷ lệ thuận với thể tích của dây dẫn và mức tăng nhiệt độ, tốc độ truyền nhiệt ra môi trường xung quanh tỷ lệ thuận với chênh lệch nhiệt độ giữa dây dẫn và môi trường xung quanh.

Lần đầu tiên sau khi bật mạch, chênh lệch nhiệt độ giữa dây và môi trường là nhỏ. Chỉ một phần nhỏ nhiệt lượng do dòng điện sinh ra tỏa ra môi trường, còn phần lớn nhiệt lượng giữ lại trong dây dẫn và đi vào quá trình đốt nóng dây dẫn. Điều này giải thích sự gia tăng nhanh chóng nhiệt độ của dây trong giai đoạn nung nóng ban đầu.

Khi nhiệt độ của dây tăng, chênh lệch nhiệt độ giữa dây và môi trường tăng, nhiệt lượng do dây tỏa ra tăng. Về vấn đề này, sự gia tăng nhiệt độ của dây ngày càng chậm lại. Cuối cùng, ở một nhiệt độ nhất định, đầu máy diesel ở trạng thái cân bằng: đồng thời, lượng tỏa ra trong chất dẫn nhiệt trở nên bằng với lượng tiêu tán ra môi trường bên ngoài.

Với dòng điện một chiều đi qua, nhiệt độ của dây không thay đổi và được gọi là nhiệt độ trạng thái ổn định.

Thời gian làm nóng đến nhiệt độ ổn định không giống nhau đối với các loại dây khác nhau: ren đèn sợi đốt nóng lên trong tích tắc, xe điện — sau vài giờ (như phân tích cho thấy, về mặt lý thuyết, thời gian gia nhiệt dài vô hạn, chúng ta sẽ hiểu thời gian gia nhiệt là thời gian dây được nung nóng đến nhiệt độ không quá 1% so với nhiệt độ đã thiết lập).

Không được phép làm nóng dây cách điện trên một giới hạn nhất định, vì lớp cách điện có thể bắt lửa hoặc thậm chí bốc cháy trong trường hợp quá nhiệt nghiêm trọng, dây trần quá nóng dẫn đến thay đổi tính chất cơ học (điện áp dây dẫn).

Đối với dây cách điện, định mức quy định nhiệt độ gia nhiệt tối đa 55 — 100 ° C, tùy thuộc vào đặc tính của vật liệu cách nhiệt và điều kiện lắp đặt. Dòng điện mà ở đó nhiệt độ ổn định đáp ứng các tiêu chuẩn được gọi là dòng điện tối đa cho phép hoặc định mức của dây dẫn. Giá trị của dòng điện danh định cho các mặt cắt ngang khác nhau của dây được đưa ra trong đặc biệt bảng trong PUE và sách tham khảo điện.

Công suất phát triển bởi dòng điện trong dây dẫn tại đó cân bằng nhiệt xảy ra và nhiệt độ cho phép được thiết lập được gọi là công suất tiêu tán cho phép.

Nếu nhiều hơn dòng định mức chạy qua dây, thì dây bị "quá tải". Tuy nhiên, do nhiệt độ trạng thái ổn định không đạt được ngay lập tức, nên có thể trong một thời gian ngắn dòng điện trong mạch vượt quá giá trị danh định (cho đến khi nhiệt độ dây dẫn đạt đến giá trị giới hạn). Nhiệt độ dây quá cao thường xảy ra khi ngắn mạch.