Kokia yra didžiausia leistina laido srovė ir leistina galios sklaida

Kaip elektros smūgis įkaitina laidąKai elektros srovė praeina per laidą, elektros energija paverčiama šiluma. Elektros energijos pavertimo šiluma proceso greitis apibūdinamas galia P = vartotojo sąsaja.

Šilumos kiekis, kurį sukuria laido srovė, proporcingas srovės kvadratui, laidininko varžai ir srovės pratekėjimo laikui: Q = Az2rt (Džaulio-Lenco dėsnis).

kaitinamoji lempaElektros energijos pavertimas šilumine energija turi didelę praktinę reikšmę kuriant kaitinamąsias lempas, šildymo prietaisus ir elektrines krosnis. Šilumos išsiskyrimas elektros, mašinų, transformatorių, matavimo ir kitų prietaisų laiduose ir apvijose yra ne tik nenaudingas elektros energijos švaistymas, bet ir procesas, galintis sukelti nepriimtinai aukštą temperatūros kilimą ir pažeisti laidų izoliaciją bei net patys prietaisai.

Laidininke susidarančios šilumos kiekis yra proporcingas laidininko tūriui ir temperatūros kilimui, o šilumos perdavimo į aplinką greitis proporcingas temperatūrų skirtumui tarp laidininko ir aplinkos.

Pirmą kartą įjungus grandinę, temperatūros skirtumas tarp laido ir aplinkos yra mažas. Tik nedidelė dalis srovės generuojamos šilumos išsisklaido į aplinką, o didžioji dalis šilumos lieka laidoje ir patenka į jos šildymą. Tai paaiškina greitą laido temperatūros kilimą pradiniame šildymo etape.

viela šildoma elektros sroveDidėjant laido temperatūrai, didėja temperatūrų skirtumas tarp laido ir aplinkos, didėja laido išskiriamos šilumos kiekis. Šiuo atžvilgiu laidų temperatūros kilimas vis labiau sulėtėja. Galiausiai, esant tam tikrai temperatūrai, dyzelinis lokomotyvas yra pusiausvyroje: tiek pat laiko šilumos laidininke išsiskiriantis kiekis tampa lygus sklaidai išorinėje aplinkoje.

Toliau tekant nuolatinei srovei, laido temperatūra nesikeičia ir vadinama pastovia temperatūra.

Įkaitimo iki pastovios temperatūros laikas skirtingiems laidams nėra vienodas: sriegis kaitrinės lempos įkaista per sekundės dalį, elektrinė mašina — po kelių valandų (kaip rodo analizė, teoriškai kaitinimo laikas yra be galo ilgas, kaitinimo laiką suprasime kaip laiką, per kurį viela įkaista iki temperatūros, kuri yra ne didesnė kaip 1 % nustatytos).

Negalima leisti izoliuotų laidų kaitinimo virš tam tikros ribos, nes stipriai perkaitus izoliacija gali užsidegti ar net užsidegti, plikų laidų perkaitimas lemia mechaninių savybių (laidininko įtampos) pasikeitimą.

viela šildoma elektros sroveIzoliuotiems laidams normos nurodo maksimalią šildymo temperatūrą 55 — 100 °C, priklausomai nuo izoliacijos savybių ir įrengimo sąlygų. Srovė, kuriai esant pastovi temperatūra atitinka standartus, vadinama didžiausia leistina arba vardine laidininko srove. Skirtingų skerspjūvių laidų vardinių srovių vertė nurodyta specialioje lentelės PUE ir elektros žinynai.

Galia, kurią sukuria laidininko srovė, kuriai esant susidaro šiluminė pusiausvyra ir nustatoma leistina temperatūra, vadinama leistina galios sklaida.

Jei per laidą teka daugiau nei vardinė srovė, vadinasi, laidas „perkrautas“. Tačiau kadangi pastovi temperatūra nepasiekiama iš karto, galima trumpam leisti srovei grandinėje viršyti vardinę (kol laidininko temperatūra pasieks ribinę vertę). Per didelė laido temperatūra dažniausiai atsiranda, kai trumpas sujungimas.

Patariame perskaityti:

Kodėl elektros srovė pavojinga?