Încălzirea Aparatelor Electrice

ÎNCALZIREA ECHIPAMENTELOR SI APARATELOR ÎN EXPLOATARE

Încalzirea echipamentelor si aparatelor electrice în exploatare reprezinta consecinte ale pierderilor de energie prin efect Joule-Lenz, a curentilor turbionari si ale pierderilor prin hysterezis, magnetizarii pieselor executate din materiale feromagnetice, precum si a pierderilor în dielectricii situati în câmpurile electrice. În aparatele electrice de comutatie si în cele de protectie împotriva supratensiunilor apar surse suplimentare de caldura, ca urmare a pierderilor în arcul electric, iar în aparatele cu piese în miscare apar încalziri suplimentare determinate de frecari, socuri sau tensionari.

De aceea la proiectarea echipamentelor si aparatelor electrice se tine seama de aceste fenomene, pentru ca controlul nivelului de încalzire în timpul functionarii la parametri normali, garanteaza o durata de functionare îndelungata. Cu cât durata de functionare este mai mare, cu atât calitatea echipamentelor si aparatelor electrice este mai buna.

CAPITOLUL I

Încalziri limita în regim permanent de functionare ale elementelor conductoare din aparatele electrice

În functionare normala, de durata, un aparat electric trebuie sa fie apt sa suporte intensitatea nominala a curentului sau intensitatea admisibila de regim permanent, astfel încalzirea lui sa ramâna inferioara unei limite normate, considerata a fi nepericuloasa pentru caile conductoare si elementele învecinate acestora. Daca aceasta limita este depasita atunci au loc efecte periculoase ale încalzirii. Încalzirile devin mari sau chiar foarte mari mai ales, în locurile în care sectiunea cailor de curent este redusa ( contacte; sigurante fuzibile ) sau rezistivitatea este mai mare. Ele produc oxidari rapide ale contactelor, îmbatrânirea prematura a pieselor izolante, pierderea proprietatilor pentru care acestea au fost construite.

Astfel, pentru conductoare, încalzirea reduce proprietatile mecanice - duritate si elasticitate -, produce topirea sudurilor de contact, oxidarea suprafetelor de contact si cresterea rezistentei contactelor, fapt care duce la o încalzire suplimentara si la autodistrugere, dilatari si jocuri importante ale pieselor, care în cazul în care depasesc limitele de elasticitate, pot provoca deformatii si jocuri anormale permanente.

Pentru materiale izolante învecinate cailor de curent, încalzirea produce transformari fizice, care reduc prorietatile mecanice si electrice ( înmuierea si fluajul materialelor izolante ) sau transformari chimice, care conduc la îmbatrâniri accelerate, ajungându-se uneori la carbonizari si depuneri gudronoase pe contacte. La cea mai mare parte a izolatiilor temperaturile la 100-150 oC reduc mult durata lor de viata. S-a constatat de exemplu, ca durata de viata a izolantilor organici se reduce la jumatate pentru fiecare crestere cu 8-10 K a temperaturii de lucru.

La temperaturile de mai sus, piesele arcurilor din otel, tombac sau bronz fosforos, care sunt mult folosite în constructia aparatelor electrice îsi pierd, de obicei, proprietatile elastice, ceea ce poate crea situatii neplacute în expolatare.

În practica, încalzirile admisibile fixate prin experimentari si mentionate în prescriptii si standarde referitoare la echipamentul respectiv tin seama de temperatura maxima a mediului ambiant, considerata a fi egala cu +40oC pentru conditiile normale din tara noastra.