Нагрев аппаратов в переходных режимах

Продолжительный режим работы аппарата, кратковременный, перемежающийся и повторно-кратковременный режим.

После включения аппарата температура его элементов не сразу достигает установившихся значений. Тепло, выделяемое в аппарате, частично отдается в окружающее пространство, частично идет на повышение его температуры.

Зависимость температуры тела от времени при нагреве:

где Θ₀ – превышение температуры в начале процесса;

Θ_у – установившееся превышение температуры;

T – постоянная времени нагрева.

где c – удельная теплоемкость единицы массы, Вт·с/(кг·°С);

M – масса тела, кг.

где P – мощность тепловых потерь в теле, Вт.

После отключения аппарата тепло, накопленное в процессе нагрева, отдается в окружающую среду.

При кратковременном режиме работы при включении аппарата температура его не достигает установившегося значения. После кратковременного нагрева аппарат отключается и его температура падает до значения температуры окружающей среды.

Обычно длительность t_кр прохождения тока кратковременного режима выбирается так, чтобы превышение температуры токоведущих частей не превышало допустимого значения Θ_доп.

При перемежающемся режиме проходящий через аппарат ток циклически меняется, не спадая до нуля. Через некоторое время максимальные и минимальные превышения температуры соседних циклов станут одинаковыми. Наступит квазистационарный режим.

Частным случаем перемежающегося режима является повторно-кратковременный режим (ПКР), при котором I_р2 = 0. ПКР характеризуется продолжительность включения:

где t_р – время работы;

t_п – время паузы;

t_ц – время цикла.

При КЗ токи могут в 10-20 раз превышать токи длительного режима. Для уменьшения температуры проводников длительность прохождения токов КЗ ограничивается защитными средствами до 4-5 с. С учетом этой длительности допустимая температура проводников выше, чем в длительном режиме.