Допустимый ток в проводе

ДОПУСТИМЫЙ ТОК В ПРОВОДЕ ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

Допустимый ток в проводеПри 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 предохранителями или релеОснов­ной частью предохранителя является вставка, имеющая короткий кусок проволоки из легкоплавкого металла, который нагревается током перегрузки и, расплавляясь,

разрывает цепь, отключая защищаемый участок.
Таблица 1-3

Допустимые токовые нагрузки для изолированных проводов

Поперечное сечение медного провода, мм2
0,5
0,75
1,0
1.5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
Предельно допу­стимый ток, а .
11
15
17
23
30
41
50
80
100
140
170
215

Коротким замыканием называется непо­средственное соединение двух проводов (зажимов) разного потенциала или соединение их через ничтожно малое со­противление. Ток короткого замыкания в десятки раз пре­вышает допускаемый ток и может вызвать механические и тепловые повреждения или разрушения отдельных частей установки.

Рис. 1 -6. Узел элек­трической цепи.

ПЕРВОЕ ПРАВИЛО КИРХГОФА

Точка электрической цепи называется узлом или точкой разветвления, если в ней соединяются несколько проводов. Сумма токов, направленных к точке раз­ветвления, равна сумме токов, направленных от нее. Это первое правило Кирхгофа. Например, для узла А (рис. 1-6) напишем: 
 
I1 + I2 = I3 + I4 + I5
 
или, перенеся токи в одну часть равенства, получим: 
I1 + I2— I3 — I4 — I5 =0.
В общем виде запишем:
ΣI=0, 
т. е. алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. В последних двух выражениях токи, направленные к узлу, считаются положительными, а токи, направленные от узла, отрицательными.

ВТОРОЕ ПРАВИЛО КИРХГОФА

Электрическая цепь, изображенная на рис. 1-12, состоит из двух источников, работающих в генераторном режиме, и трех сопротивлений. Сопротивления r1 и r2 можно рассматривать как внутренние сопротивления источников и сопротивления проводов соответствующих участков цепи.

Схема сложной цепи с двумя источниками питания

Напряжение между узлами В и Д цепи можно определить по формуле:

UВД Е1 I1r1 = Е2— I2r2

откуда

  E1E2=I1r1 — I2r2

или в общем виде

ΣЕ = ΣIr

Последнее уравнение известно под названием второго правила Кирхгофа: алгебраическая сумма всех э. д. с. (E) замкнутого контура электрической цепи равна алгебраической сумме всех падений напряжений (Ir) на сопротивлениях того же контура цепи.

Рис. 1-12. Схема сложной цепи с двумя источниками питания

При составлении уравнений по второму правилу Кирхгофа э. д. с. приписывается знак «+», если направление ее совпадает с произвольно выбранным направлением обхода контура. Знак «—» приписывается э. д. с, направлением обхода контура. Если направление тока противоположно направлению обхода, то падению напряжения приписывают знак «−»

Статья на тему Допустимый ток в проводе