Διερεύνηση Φαινομένων Υπερθέρμανσης Σε Διατάξεις Ασφαλειών Των Ηλεκτρικών Εγκαταστάσεων

Abstract

Π Ε Ρ Ι Λ Η Ψ ΗΗ μετάδοση της θερμότητας σε διάφορα υλικά μέσα, αποτελεί πεδίο έρευνας για πολλούς κλάδους της επιστήμης. Ιδιαίτερα στην περίπτωση των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων, οι οποίες περιλαμβάνουν -εκτός των άλλων- και ηλεκτρικούς πίνακες για τη διαχείριση του φορτίου, τα ρεύματα που περνάνε μέσα από αυτούς είναι συνήθως πολύ μεγάλα. Λόγω αυτών των ρευμάτων, υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, τα διάφορα στοιχεία των πινάκων παρουσιάζουν συχνά προβλήματα υπερθέρμανσης. Ειδικότερα, η αυξημένη μεταβολή στη θερμοκρασία των ασφαλειών προκαλεί μεγάλες απώλειες που επιδεινώνουν τη μόνωση και επηρεάζουν την απόκρισή τους σε διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας. Για αυτό το λόγο, η διερεύνηση των φαινομένων υπερθέρμανσης στις ασφάλειες αποτελεί σημαντική παράμετρο τόσο για τη σχεδίαση όσο και για την ανάλυση της συμπεριφοράς τους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια αναλυτική αναφορά στις μεθόδους μέτρησης της θερμοκρασίας καθώς και στα χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τη λειτουργία των ασφαλειών και μεταβάλλουν τη θερμική ισορροπία του συστήματος γύρω από αυτές. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται ένα μαθηματικό μοντέλο για την ερμηνεία των θερμικών φαινομένων που λαμβάνουν χώρα σε ένα σύστημα ασφάλειας-αγωγών κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του υπό συγκεκριμένες τιμές ρεύματος. Ακολουθώντας τις γενικές γραμμές του προτεινόμενου μοντέλου, επιχειρήθηκε η διασταύρωση των αποτελεσμάτων του με μια νέα πιο ειδική σειρά μετρήσεων σε ένα παρόμοιο σύστημα ασφάλειας-αγωγών. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε ένα ειδικό ψηφιακό πολύμετρο μεγάλης ακρίβειας που έχει τη δυνατότητα ταυτόχρονης καταγραφής δεδομένων από πολλαπλά κανάλια. Αυτό το όργανο έπαιξε κυρίαρχο ρόλο στη διεξαγωγή των πειραματικών μετρήσεων καθώς επέτρεψε την καλύτερη εποπτεία της μεταβολής της θερμοκρασίας ταυτόχρονα σε πολλά διαφορετικά σημεία. Τέλος, βάση των μετρήσεων αποδεικνύεται ότι κάποιες από τις παραδοχές του προτεινόμενου μοντέλου αδυνατούν να περιγράψουν την πραγματική συμπεριφορά της θερμοκρασιακής μεταβολής του συστήματος μελέτης.