ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проводники для нагревателей и реостатов из "Нагревательные приборы в лабораторной практике Издание 5" В электротехнике применяют две группы проводников. К первой относятся проводники с высокой электропроводностью, больщей частью чистые металлы (медь, алюминий), служащие для канализации электричества (провода) вторую группу составляют сплавы, некоторые чистые металлы и другие материалы, обладающие большим удельным сопротивлением, благодаря которому они дают возможность на небольшом участке цепи и в небольшом объеме сосредоточить большое падение потенциала. По применению эту группу проводников в свою очередь можно подразделить на две подгруппы а) сплавы для измерительных приборов и эталонов и б) проводники для нагревателей и реостатов. [c.122] Этим условиям лучше всего удовлетворяют сплавы меди, никеля, цинка и марганца. [c.122] В эту группу входят сплавы никеля, хрома, железа, меди, марганца и цинка. Состав сплавов в соответстви с ГОСТ 492—41 приведен в табл. 34. [c.123] Большинство чистых металлов не пригодно для этих целей, так как они обладают малым удельным сопротивлением и большим температурным коэффициентом, но все же благодаря другим ценным свойствам молибден, никель, вольфрам, железо и иридий находят применение в качестве нагревателей. Применяют также графит, уголь, карборунд и т. п. [c.123] Ценными электротехническими свойствами обладают металлические сплавы, компоненты которых образуют твердый раствор. Наличие в сплаве твердых растворов сказывается и на ряде других свойств, например твердости и др. Твердость металла возрастает по мере увеличения количества примесей, что затрудняет изготовление проволоки, и часто приходится отказываться от использования очень ценных сплавов потому, что пз них невозможно изготовить проволоку. Химическая стойкость твердых растворов тоже больше, чем чистых металлов, вследствие чего сплавы лучше сопротивляются окислению при нагревании на воздухе. В этом случае главную роль играет прочность слоя окислов, покрываюш,их металл и температура их плавления. [c.123] Этой формулой пользуются для расчета плавких предохранителей. В табл. 35 приведены данные для расчета силы тока, переплавляющего проволоку. Для плавких предохранителей применяют металлы с малым удельным сопротивлением и высокой температурой плавления—медь, серебро, алюминий или легкоплавкие металлы с большим удельным сопротивлением—свинец, цинк и некоторые свинцовые сплавы (для силы тока меньше 100 а). Длина предохранительной проволоки должна быть небольшой, чтобы сопротивление ее было мало по сравнению с сопротивлением цепи. [c.125] Эта формула может быть использована также при расчете печей с платиновыми нагревателями. [c.125] Для платиновой проволоки диаметром 0,3 мм сила расплавляющего тока равна 40 У 0,3 =6,6 а. Эта проволока надежно выдерживает нагрузку в 5 а, что соответствует плотности тока 70 а1мм . На основании этих данных вычислены нагрузки, допустимые для платинорой проволоки. [c.125] Из аналогичных соображений при изготовлении трубчатых печей вместо проволоки применяют очень тонкую платиновую фольгу. [c.125] Допустимая плотность тока в проводниках определяется температурой, которую приобретает проводник при прохождении через него тока. Эта температура должна быть такой, чтобы ни проводник, ни его изоляция не портились. [c.127] Опишем подробнее некоторые наиболее употребительные материалы (табл. 36). [c.127] Нихром (хромоникель). Нихром является наиболее подходящим материалом для изготовления печей сопротивления для температур до 800° и даже до 1100° в зависимости от конструкции и формы прибора. Он хорошо выдерживает нагревание до 1150°, поэтому из него также изготовляют различные предметы, предназначенные для работ при высоких температурах. Большая устойчивость нихрома зависит от свойств окислов, покрывающих его поверхность. Лучшую проволоку, обладающую высокой однородностью, вытягивают из нихрома, литого в вакууме. [c.127] Состав нихрома разных марок колеблется в узких пределах. Чем выше содержание хрома в сплаве, тем устойчивее он при высоких температурах. Небольшие примеси марганца и молибдена также повышают стойкость нихрома. [c.127] В указанных пределах температуры нихром в совершенстве удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нагревательным элементам он имеет большое удельное сопротивление и малый температурный коэффициент. В среднем сопротивление его при 1000° только на 10% больше, чем в холодном состоянии. Температура плавления сплавов типа нихрома около 1400° уд. вес 8,3. Характеристика ни-хромовой проволоки приведена в табл. 37. [c.127] Срок службы проволоки в значительной степени зависит от ко.лебаний в величине диаметра проволоки по ее длине и от однородности ее состава. Наличие мест с меньшим диаметром и с сильно измененным составом резко снижает срок службы нагревательного элемента. [c.127] На рис. 56 (стр. 134) показана кривая зависимости длительности срока службы нихромовых сплавов от температуры, а на рис. 57—кривая зависимости удельного сопротивления от температуры. [c.127] В табл. 38 (стр. 133) приведены силы тока, нагревающие до различных температур проволоку, горизонтально натянутую в спокойном комнатном воздухе. Вертикально натянутая проволока нагревается гораздо сильнее и притом неравномерно в верхней части больше, чем в нижней. Здесь же приведены разности потенциалов, которые надо иметь на 1 м длины проволоки, чтобы по.лучить необходимую силу тока. [c.127] Примечание, в/ж обозначает разность потенциалов на расстоянии 1 м длины проволоки. [c.133] Очевидно, что произведение этих двух чисел дает мощность в ваттах, которую надо сообщать 1 м проволоки, чтобы поддерживать соответственную температуру. [c.134] Приведенные в табл. 38 величины облегчают расчет длины проволоки при данном напряжении в сети. Действительно, достаточно разделить напряжение на число вольт, приходящихся на 1 м данной проволоки, чтобы получить длину проволоки в метрах, необходимую для поддержания данной температуры. [c.134] Вернуться к основной статье