Меню

Ток при котором устанавливается наибольшая рабочая температура называют

Допустимый ток в проводе

Допустимый ток в проводе При нагревании провода превращение его температуры зависит от массы провода и количества выделившегося в нем тепла. Скорость отдачи тепла в окружающую среду пропорциональна разности температур провода и среды. В начале нагревания током температуры провода и среды одинаковы, следовательно, в окружающую среду тепло почти не отдается, практически все тепло идет на нагревание провода, температура провода быстро растет. С ростом температуры провода увеличивается разность температур провода и среды, увеличивается отдача тепла проводом. Рост температуры провода замедляется. При некоторой тем­пературе устанавливается равновесие между теплом, выде­ляемым током, и теплом, отдаваемым проводом в окружаю­щую среду. Температура провода достигает установив­шегося значения. Время нагревания до установившейся температуры неодинаково для различных устройств: от до­лей секунды для нити лампы накаливания до нескольких часов для машин значительной мощности.

Нагрев проводов допускается до определенных значе­ний. У изолированных проводов он определяется родом и свойством изоляции, у голых не изолированных проводов — изменением механических свойств. Ток, при котором на­гревание достигает допустимой температуры, называется допустимым током провода. Значение до­пустимых токов для некоторых сечений медных изолиро­ванных проводов дано в табл. 1-3.

Отдельные участки электрической цепи защищаются от теплового действия токов перегрузки (выше допустимой) и токов короткого замыкания плавкими предо хранителями или реле. Основ­ ной частью предохранителя является вставка, имеющая короткий кусок проволоки из легкоплавкого металла, который нагревается током перегрузки и, расплавляясь,

Допустимые токовые нагрузки для изолированных проводов

Источник

Практическое пособие по определению возможной причастности токов короткого замыкания к воспламенению изоляции проводников , страница 6

2. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

2.1. Общие сведения о нагреве проводников

Проводником называется любое тело, по которому передается электрический ток. Обычно в качестве проводников применяются алюминиевые или медные шины, провода и кабели. Иногда, особенно в сетях постоянного тока, в качестве проводников используются стальные, более или менее массивные брусья, шины, швеллеры, трубы. При аварийных режимах, например пробое изоляции, проводниками могут оказаться металлические корпусы машин и разные конструкции [6].

Под словами нагрев (температура) проводника обычно подразумевается нагрев (температура) токоведущих жил. Когда имеется в виду нагрев (температура) изоляции или оболочек, то это оговаривается особо.

Превышением нагрева (температуры) проводников называется разность температур их жил и окружающей среды (воздуха, земли, воды), в которой проложены проводники вместе с их изолирующими и защитными оболочками или трубами.

Установившимся нагревом или установившимся превышением нагрева называется такой нагрев или превышение нагрева, величина которого практически не изменяется или изменяется очень медленно в очень малых пределах.

Пример 1: В помещении с температурой воздуха 25°С проложены проводники. Так как они долго не были нагружены током, то, их температура равна 25°С. Когда проводники нагрузили током, их нагрев стал повышаться и после длительной нагрузки, достиг 65°С. Дальнейшее повышение нагрева практически не замечалось.

В рассматриваемом случае можно написать:

— установившийся нагрев проводников (жил) ;

— установившееся превышение нагрева проводников:

2.2. Основные понятия о нагреве проводника

2.2.1. Установившееся превышение нагрева проводника при длительной нагрузке

Часть электрической энергии, передаваемой по проводникам, переходит в тепловую. В начале тепловая энергия расходуется на постепенное увеличение превышения нагрева проводника, а затем – на поддержание установившегося превышения во время работы, т.е. на компенсацию потерь тепла, рассеиваемого поверхностью проводника в окружающую среду.

Величина установившегося превышения нагрева зависит от количества тепла, выделяемого в проводнике в единицу времени и от количества тепла, рассеиваемого в единицу времени через наружную поверхность проводника или его оболочки в окружающую среду.

Количество выделяемого тепла прямо пропорционально квадрату тока и электрическому сопротивлению проводника , а количество рассеиваемого тепла зависит от теплового сопротивления пути передачи тепла от проводника, размеров этой поверхности и коэффициентов теплоотдачи, учитывающих ее способность рассеивать тепло. По мере увеличения температуры проводника обычно увеличивается и его сопротивление, следовательно, увеличивается и количество выделяющегося в нем тепла, хотя величина тока остается неизменной. Однако при увеличении температуры проводника увеличивается перепад (разность) между этой температурой и температурой среды, а это улучшает способность поверхности проводника рассеивать тепло (повышается коэффициент теплоотдачи). В итоге увеличение количества выделяющегося тепла в определенной мере компенсируется увеличением теплоотдачи. Поэтому для условий длительного режима работы, при котором допускаемые нагревы проводников обычно невелики, можно без заметной погрешности считать, что сопротивление проводника и коэффициент теплоотдачи – величины постоянные.

Читайте также:  Тело как будто током пронизывает

При этих условиях величина установившегося превышения нагрева зависит только от величины тока (изменяется прямо пропорционально квадрату тока). Следовательно, зная, чему равно установившееся превышение нагрева, соответствующее одной какой-либо величине длительной нагрузки , можно подсчитать, чему будет равно соответствующее любой другой величине длительная нагрузка :

В главе 1.3 ПУЭ [15] для различных проводников с разными условиями прокладки указаны длительно допустимые токи , соответствующие им установившиеся температуры жил и температуры среды .

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Что такое предельно допустимый, номинальный ток провода и допустимая мощность рассеивания

Как провод нагревается электрическим токомПри прохождении по проводу электрического тока происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Скорость процесса преобразования электрической энергии в тепловую характеризуется мощностью P=UI.

Читайте также:  Трансформатор тока 150 5 с амперметром

Количество тепла, выделяемого током в проводнике, пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: Q = I 2 rt (Закон Джоуля-Ленца).

лампа накаливанияПреобразование электрической энергии в тепловую имеет большое практическое значение для создания ламп накаливания, нагревательных приборов и электрических печей. Однако выделение тепла в проводах и обмотках электрических, машин, трансформаторов, измерительных и других приборов не только бесполезная трата электрической энергии, но и процесс, который может принести к недопустимо высокому повышению температуры и к порче изоляции проводов и даже самих устройств.

Количество тепла, выделяющегося в проводе, пропорционально объему провода и приращению температуры, а скорость отдачи тепла в окружающее пространство пропорциональна разности температур провода и окружающей среды.

В первое время после включения цепи разность температур провода и окружающей среды мала. Только небольшая часть тепла, выделяемого током, рассеивается и окружающую среду, а большая часть тепла остается в проводе и идет на его нагревание. Этим объясняется быстрый рост температуры провода в начальной стадии нагрева.

провод нагревается электрическим токомПо мере увеличения температуры провода растет разность температур провода и окружающей среду к увеличивается количество тепла, отдаваемое проводом. В связи с этим рост температуры провода все более замедляется. Наконец, при некоторой температуре устанавливается тепловоз равновесие: за одинаковое время количество выделяющегося в. проводе тепла становится равным рассеивающемуся во внешнюю среду.

При дальнейшем прохождении неизменяющегося тока температура провода не изменяется и называется установившейся температурой .

Время нагревания до установившейся температуры неодинаково для различных проводников: нить лампы накаливания нагревается за доли секунды, электрическая машина — за несколько часов (как показывает анализ, теоретически время нагревания бесконечно велико, мы под временем нагревания будем понимать время, в течение которого провод нагревается до температуры, обличающемся от установившейся не более чем на 1%).

провод нагревается электрическим токомДля изолированных проводов нормами установлена предельная температура нагрева 55 — 100° С в зависимости от свойств изоляции и условий монтажа. Ток, при котором установившаяся температура соответствует нормам, называется предельно допустимым или номинальным током провода. Значение номинальных токов для различных сечений проводов приводится в специальных таблицах в ПУЭ и электротехнических справочниках.

Мощность, развиваемая током в проводе, при которой наступает тепловое равновесие к устанавливается допустимая температура, называется допустимой мощностью рассеивания .

Если по проводу проходит ток больше номинального, то провод оказывается «перегруженным». Однако, поскольку установившаяся температура достигается не сразу, кратковременно можно допустить в цепи ток больше номинального (до момента, пока температура провода не достигнет предельного значения). Слишком большая температура провода, как правило, получается при коротком замыкании.

Источник



Допустимый длительный ток: что это такое, особенности, как выбирается

Определение.

Допустимый длительный ток (continuous current-carrying capacity ampacity) (Iz) — это максимальное значение электрического тока, который проводник, устройство или аппарат способен проводить в продолжительном режиме без превышения его установившейся температуры определенного значения (определение согласно ГОСТ 30331.1-2013) [1].

Данный термин в некоторой нормативной документации некорректно называют «допустимой токовой нагрузкой проводника», «токопроводящей способностью проводника» или «номинальным током проводника». По сути эти 3 термина тождественны между собой, но корректно использовать именно термин «допустимый длительный ток проводника», так как он получил более широкое распространение.

Особенности.

Харечко Ю.В., проведя всесторонний анализ нормативной документации заключил следующее [2]:

« В национальной нормативной документации термин «допустимый длительный ток», как правило, используют в качестве характеристики проводников, посредством которой устанавливают максимальный электрический ток, который проводник способен проводить в продолжительном режиме (неделями, месяцами, годами), не перегреваясь при этом. Допустимый длительный ток проводника фактически является его номинальным током. »

« Сечение проводников, используемых в электроустановках зданий, всегда выбирают с учетом электрических токов, которые могут по ним протекать при нормальных условиях. Электрический ток, протекающий по любому проводнику, не должен превышать его допустимый длительный ток. При соблюдении этого условия установившаяся температура проводника не будет превышать предельно допустимую температуру, заданную нормативными документами. »

Читайте также:  Ток нагрузки трансформатора увеличился в 2 раза как изменились потери в обмотках трансформатора

« В противном случае, если электрический ток, протекающий в проводнике, превышает его допустимый длительный ток, проводник будет перегреваться. Его изоляция будет подвержена ускоренному старению. При очень больших электрических токах проводник, разогретый до нескольких сотен градусов, может стать причиной пожара. Для исключения перегрева проводников в электроустановках зданий применяют специальную защиту, именуемую защитой от сверхтока, с помощью которой сокращают до безопасного значения продолжительность протекания по проводникам электрических токов, превышающих их допустимые длительные токи. »

В разделе 523 «Допустимые токовые нагрузки» 1 ГОСТ Р 50571.5.52-2011, который цитируется дальше, в частности, указано, что «В качестве допустимой токовой нагрузки для заданного периода времени при нормальных условиях эксплуатации принимается нагрузка, при которой достигается допустимая температура изоляции. Данные для разных типов изоляции приведены в таблице 52.1. Значение тока должно быть выбрано в соответствии с 523.2 или определено в соответствии с 523.3».

Примечание 1:

« В ГОСТ Р 50571.5.52-2011 вместо словосочетания «допустимая токовая нагрузка» следовало использовать термин «допустимый длительный ток проводника». Поэтому раздел 523 должен быть назван иначе: «Допустимые длительные токи». »

Первое требование в стандарте МЭК 60364‑5‑52 сформулировано иначе: «Ток, проводимый любым проводником для длительного периода при нормальном оперировании, должен быть таким, чтобы не была превышена предельная температура изоляции.»

То есть в требованиях международного стандарта упомянут ток, протекающий по проводнику, измеряемый в амперах, а не нагрузка на проводник, которую измеряют в киловаттах.

В таблице 52.1 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 приведены максимально допустимые температуры, которые могут иметь проводники с разной изоляцией.

Извлечения из таблицы 52.1 «Максимальные рабочие температуры для типов изоляции» ГОСТ Р 50571.5.52-2011:

Тип изоляции Максимальная температура, °С
Термопласт (PVC 1 ) 70 проводника
Реактопласт (XLPE 2 или резина EPR 3 ) 90 проводника
Минеральная (оболочка термопласт (PVC), или голая 4 , доступная прикосновению) 70 оболочки
Минеральная (голая, не доступная прикосновению и не в контакте с горючими веществами) 105 оболочки

Пояснения к таблице:

1) PVC – поливинилхлорид (ПВХ).
2) Cross-linked polyethylene – сшитый полиэтилен.
3) Ethylene-propylene rubber – этиленпропиленовая резина.
4) В стандарте МЭК 60364-5-52 указано иначе: Минеральная без оболочки.

Как выбирается допустимый длительный ток проводника?

Для изолированных проводников и кабелей без брони требования п. 523.2 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 предписывают выбирать допустимые длительные токи проводников по таблицам приложения В:

  • в таблице В.52.2 которого приведены допустимые длительные токи проводников при разных вариантах монтажа электропроводки, имеющей два нагруженных медных или алюминиевых проводника с изоляций из поливинилхлорида;
  • в таблице В.52.4 – три нагруженных проводника.
  • В таблицах В.52.3 и В.52.5 приложения В указаны допустимые длительные токи проводников соответственно для двух и трех нагруженных медных и алюминиевых проводников с изоляцией из сшитого полиэтилена и этиленпропиленовой резины.

В приложении В имеются также другие таблицы.

Харечко Ю.В. при этом дополняет [2]:

« При этом два нагруженных проводника могут быть в составе двухпроводной электрической цепи переменного тока, выполненной фазным и нейтральным проводниками или двумя фазными проводниками, а также двухпроводной электрической цепи постоянного тока, выполненной полюсным и средним проводниками или двумя полюсными проводниками. Три нагруженных проводника могут быть в трех- или четырехпроводной электрической цепи переменного тока, выполненной соответственно тремя фазными проводниками или тремя фазными и нейтральным проводниками. В последнем случае током, протекающим по нейтральному проводнику, пренебрегают. »

Пункт 523.3 ГОСТ Р 50571.5.52-2011 предусматривает следующие альтернативные способы определения значений допустимых длительных токов проводников: или в соответствии с требованиями комплекса МЭК 60287 «Электрические кабели. Вычисление номинального тока», в состав которого входит 8 стандартов, или в результате испытаний, или вычислением по методике, утвержденной в установленном порядке. Причем там, где это необходимо, должно быть уделено внимание характеристике нагрузки проложенных в земле кабелей с учетом теплового сопротивления почвы.

Источник