Перегрев – это явление повышения температуры в электрической цепи . Перегрев приводит к повреждению компонентов схемы и может стать причиной пожара, взрыва и травм. Повреждения, вызванные перегревом, обычно необратимы; Единственный способ отремонтировать его — заменить некоторые компоненты.
Причины
При перегреве температура детали поднимается выше рабочей температуры . Перегрев может иметь место:
если выделяется больше тепла, чем ожидалось (например, в случае короткого замыкания или подачи напряжения, превышающего номинальное), или
если рассеивание тепла плохое, так что обычно вырабатываемое отходящее тепло не отводится должным образом.
Перегрев может быть вызван любой случайной неисправностью цепи (например, короткое замыкание или искровой промежуток) или может быть вызван неправильной конструкцией или изготовлением (например, отсутствием надлежащей системы отвода тепла). Из-за накопления тепла система достигает равновесия накопления и рассеивания тепла при гораздо более высокой температуре, чем ожидалось.
Предупредительные меры
Использование автоматического выключателя или предохранителя
Вышла из строя микросхема ноутбука. Неправильное входное напряжение привело к сильному перегреву чипа и расплавлению пластикового корпуса.Сбой и искажение изображения на ноутбуке рабочей станции с неисправной видеокартой, которая сильно перегрелась из-за использования в жаркой среде.
Автоматические выключатели можно размещать на участках цепи последовательно в зависимости от пути тока, на который они будут влиять. Если через автоматический выключатель проходит больший ток, чем ожидалось, автоматический выключатель «размыкает» цепь и прекращает весь ток. Предохранитель — это распространенный тип автоматического выключателя, в котором используется прямой эффект джоулевого перегрева. Предохранитель всегда устанавливается последовательно с путем прохождения тока, на который он будет влиять. Предохранители обычно состоят из тонкой жилы провода из определенного материала. Когда через предохранитель протекает ток, превышающий номинальный, проволока плавится и разрывает цепь.
Использование теплоотводящих систем
Во многих системах для отвода тепла используются вентиляционные отверстия или щели на корпусе оборудования. Радиаторы часто прикрепляются к частям схемы, которые выделяют больше всего тепла или уязвимы к нагреву. Также часто используются вентиляторы. Некоторые высоковольтные инструменты погружены в масло. В некоторых случаях для отвода нежелательного тепла может потребоваться система охлаждения, такая как кондиционер или охлаждающие тепловые насосы .
Управление в рамках схемотехники
Иногда создаются специальные схемы с целью измерения и контроля состояния температуры или напряжения. Такие устройства, как термисторы , резисторы, зависящие от напряжения , термостаты и датчики, такие как инфракрасные термометры, используются для изменения тока в зависимости от различных условий, таких как температура цепи и входное напряжение.
Правильное изготовление
Для определенных целей в элементе электрооборудования или его части используются материалы определенного типа и размера с соответствующими характеристиками по напряжению, току и температуре. Сопротивление цепи никогда не было слишком низким. Иногда некоторые детали размещают внутри платы и коробки, соблюдая необходимое расстояние друг от друга, чтобы избежать теплового повреждения и повреждения от короткого замыкания. Для предотвращения короткого замыкания используются соответствующие типы электрических разъемов и механических креплений.
Галерея
Галерея: Автоматические выключатели и предохранители, используемые для отключения тока.
Миниатюрный предохранитель с задержкой срабатывания для отключения тока 0,3 А при 250 В через 100 с и тока 15 А при 250 В через 0,1 с.
Съемные держатели предохранителей MEM (30 А и 15 А)
Высоковольтный предохранитель 115 кВ возле гидроэлектростанции
Галерея: Методы улучшения отвода тепла от оборудования
Типы радиаторов со штыревыми, прямыми и расширяющимися ребрами
Радиатор со штыревыми ребрами с тепловым профилем и движением воздушного потока
Масляный трансформатор с теплообменниками с воздушным конвекционным охлаждением
Силовой резистор
Галерея: Контроль температуры с помощью специальных механизмов в схемах
Биметаллический термостат для зданий
Внутренний механизм милливольтового термостата
Схема принципа работы биметаллического ленточного термостата
принцип работы биметаллической ленты.
Биметаллическая катушка реагирует на зажигалку.
Термисторы. Они могут быть NTC или PTC в зависимости от реакции на потепление.
Металлооксидный варистор (резистор, зависящий от напряжения)
Варистор высокого напряжения
Инфракрасный термометр
Галерея: некоторые причины, следствия и причинно-следственные связи перегрева
Иногда бывает полезен джоулевый или резистивный нагрев, например, в нагревательной катушке. Однако джоулевый нагрев в той или иной степени происходит во всех проводящих частях цепи.
инфракрасно-тепловое изображение двигателя
Электрическая дуга (искра) между двумя проводами. Это может привести к перегреву и возгоранию.
На неизолированных проводах деревья способствуют короткому замыканию во время грозы.
Электричество применяется для преднамеренного разжигания пожара (воспламенения) отходов в мусоросжигательной печи . То же самое может произойти в цепи или здании.
