Equações terminais de aquecimento por contacto
A resistência de contacto cria queda de tensão e calor localizado. Como a corrente é elevada ao quadrado, pequenos aumentos de resistência tornam-se importantes com correntes elevadas.
Vcontact = I × RcPheat = I² × RcΔT = Pheat × Rθem que:
- Rc
- Resistência de contacto medida ou estimada[Ω]
- I
- Corrente através da ligação[A]
- Trigo
- Perda elétrica localizada[W]
- Rθ
- Resistência térmica validada da ligação ao ambiente[K/W]
- ΔT
- Aumento estimado da temperatura[K]
Sem resistência térmica validada, a I²R estima com precisão a perda elétrica, mas não consegue por si só prever a temperatura terminal exata.
Como calcular o aquecimento terminal
Introduza a corrente e a resistência de ligação medida. A calculadora utiliza I²R para calcular a perda por contacto e IR para calcular a queda de tensão; em seguida, compara o resultado com uma referência em bom estado à mesma corrente.
- Medir a corrente sob carga estável.
- Medir ou estimar a resistência de contacto de forma consistente.
- Calcular queda de tensão e perda de I²R.
- Compare fases ou uma referência saudável.
- Validar a temperatura em condições reais.
Exemplo de contacto de alta corrente
A 200 A, uma ligação de 100 µΩ dissipa 4 W. Uma referência saudável de 25 µΩ dissipa 1 W, pelo que um aumento de resistência de quatro vezes produz quatro vezes mais calor para a mesma corrente.
P = 200² × 0,0001 = 4 W
V = 200 × 0,0001 = 20 mV
Resistência e fuga térmica
Ligações mecânicas soltas, cravação deficiente, óxido, contaminação e ciclos térmicos aumentam a resistência de contacto. O calor acelera a oxidação e a relaxação, o que pode aumentar ainda mais a resistência e originar um ciclo de deterioração progressiva.
Porque é que a temperatura exata é difícil de prever
A perda elétrica pode ser calculada por I²R, mas a temperatura depende também da massa do terminal, da dissipação térmica do condutor, do caudal de ar, da temperatura do invólucro, das fases adjacentes, do ciclo de serviço e da montagem. Utilize uma resistência térmica validada ou ensaios físicos para prever a temperatura.
Pressupostos
- Resistência à corrente e ao contacto permanecem constantes
- A resistência corresponde à resistência total medida da ligação
- A resistência térmica é uma estimativa facultativa, não uma característica terminal testada
Avisos importantes
- A temperatura calculada não é uma temperatura certificada do terminal; o aquecimento real depende da dissipação térmica do condutor, dos ciclos térmicos, do caudal de ar, do invólucro, da oxidação e do método de medição.
- Terminais quentes, descolorados, soltos, arqueados ou danificados requerem inspeção qualificada desenergizada e ação corretiva.