Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [19] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

Тогда предельную токовую нагрузку для данного случая можно определить из выражения

X Dl Dl fk\, + 81 (p, - p ,d2) у k\, e У P .

(2-45)

Пример 1. Расчет величины допустимого тока для одноконтактного разъема.

Положим, что норма на переходное сопротивление контакта /?пер.норма(0) = 1 10-2 диамеТр контакта Дк = 0пр=1 мм, материал провода и контакта-медь (р=1,8- 10- ом см, Х=3,8 вт/см-град и а=4- 10-3 \1град), коэффициент теплопередачи с поверхности контакта k* - A 10- BTJCM град.

Примем следующие значения параметров, характеризующих допустимый тепловой режим работы контактов:

температура локального перегрева 01 = 200° С;

температура перегрева тела контакта 02=30° С;

температура окружающей среды о=70° С.

Тогда в соответствии с формулой (2-30) допусгпмый ток на контакт будет равен:

г <а >2,4-10-Ч273 + 70 + 30) v

273 -f 70 -h 30 Xarccos 273-f 70 + 30 + 200

1-10-

/2 \

I -f-g-4.10--200 J (1 -f 4-10--70)

l73,I4-3,8.4-I0--0,P

4.1,8-10-41+4-10--70)

3,14-4-I0--0,P -u.iDO,

/ 30

доп(В2) = / 0,165-4-10-.30.0.165 Так как /доп (SsX/доп (9,), то /доп= 14,4 а.

Пример 2. Задача та же, что и в примере 1, но следующие данные другие:

i?nep.HopMa = 6-10 ОМ, диамеТр контакта i) = Dnp = l см. Тогда

У2.4.10- (273 + 70 + 30) у .

/доп (,90= 6- 10-*

273 + 70 + 30 X arccos + 70 + 30 + 200

/2 \

6.10-М 1+-4.10-8-200 (1 + 4-10--70)

д V / +

УЗ,14.3,8-4-10-8-1

, 4.1,8-10- (1 + 4-10-.70) +-3,14.4.Ш-з.1-- = 0.0062.

0,0062 -4-10--30-0,0062 Так как /дод (9,) < /д д (Эа), то /доп = 68 а.

Коэффициент теплопередачи. Во всех уравнениях для предельных токовых нагрузок был введен коэффициент теплопередачи k*, представляющий собой величину, обратную термическому сопротивлению тепловому потоку, т. е.

Для случая, когда цилиндрический контакт окружает изолятор цилиндрической формы:

р* * If, -Рдярд . (9 А7\

где а - коэффициент теплоотдачи воздуху с единрщы поверхности; -Одпэл -внешний диаметр изолятора; / - длина теплоотдающего тела; Я - коэффициент теплопроводности изолятора.

Подставляя в уравнение (2-46) выражения (2-47) и (2-48), получим:

= 1-D--Г-- (2-49)

\ D аОдивл

Коэффициент а определяется многими факторами, в том числе геометрическими размералги теплоотдаю-щего тела и свойствами среды, его окружающей [Л. 43-45].

Известно, что тепло, отдаваемое поверхностью, состоит из трех компонентов [Л. 43]

где Ртелл - тепло, отдаваемое в окружающее пространство посредством теплопроводности; Qkohb - тепло, отдаваемое посредством конвекции; Ризл -тепло, отдаваемое посредством излучения.

Как показали расчеты, доля тепла, отводимого от нагретого тела посредством теплопроводности, составляет 3-5% от общего количества рассеиваемого тепла. Поэтому этой составляющей теплопередачи можно пренебречь.

Конвекционная составляющая определяется по формуле Ньютона

Qmnu = auFAt, (2-50)

где к-коэффициент конвекционной теплопередачи; / - площадь поверхности, с которой отводится тепло;

At - разность между температурами тела и окружающего пространства. Коэффициент конвекционной теплопередачи в случае отсутствия принудительного обдува и горизонтальном расположения тела определяется из выражения [Л. 45]

N 0,0234

где Nh -критерий Нуссельта;

D - диаметр тела контакта.

Критерий Нуссельта определяется пз выражения [Л. 44]

Nn = c(PrGr) ,

т. е. в общем случае при свободной конвекции он является функцией К1ритериев Прандтля и Грассгофа -и не зависит от формы тела.

Критерий Прандтля Рг практически не зависит от атмосферного давления и температуры и для газов оди-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [19] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76