Urządzenia i stecje całość, ENERGETYKA [ Pobierz całość w formacie PDF ]
1
nnaJakólka
URZĄDZENIISTCJE- WYKŁDY
Nagrzewanieprzewodówiurządzeoelektrycznych
Warunki:
- prewódotałymprekroju
- niekooconadługod
- prądotałejwartocikutecnej
- temperatura otoczenia przewodu
Bilans cieplny nagrzewania przewodu :
p
Ciepłooddawanedootoczeniajetprzez
- promieniowanie - oddajeciepłoproporcjonalniedotemperaturywcwartejpotdegładkie
powierchniemająlepepromieniowanie
 2
nnaJakólka
- konwekcja - unoenieciepłychubtancjidogóry
- naturalna (drabinka Jakubowa?)
-wymuszona (przez wentylator)
Najcciejwykorytywanewurądzeniach
- Przewodnictwo cieplne - prekaywanieenergiikinetycnejnajcciejwykorytywanew
urądeniach
Zrównaniawynikają2prypadkiogólne
I Stanutalonyjettotakitanwktórymenergiawydzielonawprzewodzie(joula)jetrównaenergii
oddawanejdootoczeniaczylitemperaturaprzewodujettała
(e)
Zeworuwynikażepryrottemperaturyależyod
- kwadratuprądu
- warunkówchłodenia(poobuułożenia, konwekcji wymuszonej)
- prekrójprewodu
- powierzchni bocznych
Najcciejprewodyiurądeniamajądopucalnątemperaturdługotrwalenpdlaprewodów70
°C. Normalnie okrelonajetrównieżtemperaturaotoceniadlaprewodówułożonychwiemi20°C dla
prewodówinnychnppowietre30°C a
Przykład
Przewódintalacyjnyoprzekroju15mm
2
o obciążalnociI
dd
=16A (14A do 17,5A maksymalnie)
zabezpieczonymwyłącznikiemB16obciążonyjetprądemznamionowymw temperaturze 30°C,
awicoiągnąłtemperaturdopuzczalnądługotrwale70°CJakatemperaturoiągnie ten
przewódjelipojawiiprzeciążenieo50%?
3
nnaJakólka
Zzależnociwynika, żeprzeciążenieo50%powodujewzrottemperaturyprzewoduo50°C ponad
temperaturdopuzczalną.
Zeworuwynikatakżeżejeżeliprewódbdiepracowałotrwalew temperatureotocenianiżejod
normalnejtomożemywikydobciążenietegourądenia
Ze wzoru wynika takżejeżeli wikymychłodenietoującnpkonwekcje, tomniejyipryrot
ustalony alboachowująctenamdopucalnypryrottemperatur możemywikydobciążenie
urądeo
Ekperymentalnieotrymanodlaprewoduchłodonegopowietremmożnawikydobciążalnod
przewodu o 50%.
II Nagrzewanie przewodu cieplnie izolowanego
Wtymprypadkumieciitakżenagrewanieprewodówbardodużymprądemwbardokrótkim
czasie (stan zwarcia).
Bilans cieplny
 4
nnaJakólka
WtedycałeciepłoJoula idzie na nagrzanie przewodu niemawymianyciepłaotoceniem
Wynika tąd że pry nagrewaniu prewodu cieplnie iolowanego (nagrewanie adiabatyczne)
temperaturabdiewratałaliniowowcaiepryałożeniutałejwłaciwoci
i
Wprowadzenierównaniakrzywejnagrzewania
- korzystamy z bilansu cieplnego przewodu w postaci
Postawimy, jako
tądpochodna
RównanieBernulliego
OgólnapotadrównaniaBernulliego
 5
nnaJakólka
Żebywynacydtałąckorytamywarunkupocątkowegożedlacaut=0temperaturaprewodu
wynoiła
awicpryrotponadtempotocenia
Z analizy nagrewaniadlatanuutalonegowynikaże
, czyli ustalony przyrost
temperatury.
Gdzie
Jeżeliwchwiliwłąceniaprądutempprewodubyłarównatempotocenia(cyli
), to
równaniekrywejnagrewanianapotad
Jelinagrewalimyprewódprądem
inagleprądotajewyłąconywówcaprewódacyna
tygnądRównaniekrywejtygniciabdiewynikałotądżepryrotutalonypotygniciu
(bo
)
StałacaowaTcharakteryujeinercjejawikawtymprypadkunagrewanielubchłodeniaZe
woruwynikażedużeTbdiemymielijelipojemnodcieplnajetdużaalbojetbardomała
wymianaciepłaotoceniem
Ropatrymyprewódciepnieiolowanydlaktóregobilancieplnyapiemywpotaci
[ Pobierz całość w formacie PDF ]