Øjeblikkelig strømstigning i infrarøde wolframvarmerør

Users of resistance heating tubes or tungsten wire Infrarøde varmerør are aware that when these tubes are first started, within the first minute or so, the current in the circuit is very large. This phenomenon is known as instantaneous inrush current, where the initial current is much greater than the rated current. But why does this happen?

Lad os først definere øjeblikkelig strøm. I et kredsløb genereres der normalt en stor strøm i det øjeblik, det tændes. Denne kortvarige store strøm kaldes øjeblikkelig strøm. I kredsløb med kondensatorer skyldes det, at kondensatorerne skal oplades, når de først tændes, hvilket effektivt skaber en kortslutning. Derfor kan den øjeblikkelige strøm teoretisk set være meget stor. Dette koncept er relativt let at forstå i kredsløb med kondensatorer. Men hvorfor sker det i kredsløb med infrarøde varmerør?

Let’s first understand the material of the heating filament in Infrarøde varmerør—tungsten wire. Tungsten, with its high melting point, high resistivity, and good mechanical strength, is the best material for incandescent lamps among all pure metals. The heating principle of infrared heating tubes is similar to that of incandescent lamps, so tungsten wire is also used for the heating filament.

Ved 20 °C er wolframtrådens resistivitet 5,3×10-8 Ω⋅m5,3 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot m5.3×10-8Ω⋅m. Ligesom andre metaller stiger modstanden i wolframtråd med temperaturen. Temperaturmodstandskoefficienten for wolframtråd er 5,5×10-3/100°C5,5 \times 10^{-3}/100°C5,5×10-3/100°C. Overfladetemperaturen på wolframglødetråden i en 100W glødelampe ligger normalt mellem 2300-2800°C. For infrarøde varmerør, som typisk har en effekt på omkring 1000 W, er driftstemperaturen endnu højere end 2800 °C. Derfor er det infrarøde varmerørs modstand under drift meget større end dets modstand ved stuetemperatur (kold modstand).

Så hvad er koldmodstanden og driftsmodstanden for et 220V 500W infrarødt varmerør? Hvordan ser kurven for modstandsændring ud ved opstart? Ifølge testdata fra en artikel i tidsskriftet "Lighting Electrical Appliances" ændrer modstanden i et infrarødt varmerør med wolframtråd sig fra 7,45Ω til 87,36Ω fra opstart til stabil drift. Det betyder, at med en stabil spænding på 220V er den øjeblikkelige strøm ved opstart 10 gange den stabile driftsstrøm.

Den største ændring i modstand sker inden for det første sekund. Så hvorfor har det infrarøde varmerør med wolframtråd en øjeblikkelig indkoblingsstrøm ved opstart? Det skyldes primært wolframtrådens lave modstand ved lave temperaturer. Hvis spændingen forbliver konstant, vil strømmen i det første sekund af opstarten være meget større end strømmen ved nominel effekt.

Dette princip gælder også for traditionelle modstandsrør.

GlobalQT har specialiseret sig i at fremstille kvartsrør af høj kvalitet og varmelegemer af kvartsrør. For mere information, besøg vores internet side eller kontakt os på contact@globalquartztube.com.