Hetkellinen virtapiikki volframin infrapunalämmitysputkissa

Vastuslämmitysputkien tai volframilangan käyttäjät infrapunalämmitysputket ovat tietoisia siitä, että kun nämä putket käynnistetään ensimmäisen kerran, noin ensimmäisen minuutin aikana, virta piirissä on hyvin suuri. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä hetkellinen käynnistysvirta, jossa alkuvirta on paljon suurempi kuin nimellisvirta. Mutta miksi näin tapahtuu?

Määritellään ensin hetkellinen virta. Piirissä syntyy yleensä suuri virta heti, kun virta kytketään päälle. Tätä lyhytaikaista suurta virtaa kutsutaan hetkellisvirraksi. Kondensaattoreilla varustetuissa piireissä tämä johtuu siitä, että kondensaattorit latautuvat, kun virta kytketään ensimmäisen kerran päälle, jolloin syntyy käytännössä oikosulku. Siksi hetkellinen virta voi teoriassa olla hyvin suuri. Tämä käsite on suhteellisen helppo ymmärtää piireissä, joissa on kondensaattoreita. Mutta miksi näin tapahtuu infrapunalämpöputkipiireissä?

Ymmärtäkäämme ensin lämmityshehkulangan materiaali. infrapunalämmitysputket-volframilanka. Volframi on korkean sulamispisteensä, suuren resistiivisyytensä ja hyvän mekaanisen lujuutensa ansiosta kaikista puhtaista metalleista paras materiaali hehkulampuille. Infrapunalämpöputkien lämmitysperiaate on samanlainen kuin hehkulamppujen, joten volframilankaa käytetään myös lämmityshehkulankana.

20 °C:n lämpötilassa volframilangan ominaisvastus on 5,3 × 10-8 Ω⋅m5,3 \times 10^{-8}. \, \Omega \cdot m5.3×10-8Ω⋅m. Muiden metallien tavoin volframilangan resistanssi kasvaa lämpötilan myötä. Volframilangan vastuksen lämpötilakerroin on 5,5×10-3/100 °C5,5 \times 10^{-3}/100 °C5,5×10-3/100 °C. 100 W:n hehkulampun volframihehkulangan pintalämpötila on yleensä 2300-2800 °C. Infrapunalämpöputkien, joiden teho on yleensä noin 1000 W, käyttölämpötila on jopa yli 2800 °C. Näin ollen infrapunalämpöputken vastus on käytön aikana paljon suurempi kuin sen vastus huoneenlämmössä (kylmävastus).

Mitkä ovat siis 220V 500W infrapunalämpöputken kylmävastus ja käyttövastus? Miltä näyttää vastuksen muutoskäyrä käynnistettäessä? "Lighting Electrical Appliances" -lehdessä julkaistun artikkelin testitietojen mukaan volframilangasta valmistetun infrapunalämpöputken vastus muuttuu 7,45Ω:sta 87,36Ω:iin käynnistyksestä vakaaseen toimintaan. Tämä tarkoittaa, että 220 voltin vakaan jännitteen ollessa 220 voltin jännite, hetkellinen virta käynnistettäessä on 10 kertaa vakaan käyttövirran suuruinen.

Suurin muutos resistanssissa tapahtuu ensimmäisen sekunnin aikana. Miksi volframilangasta valmistetussa infrapunalämpöputkessa on siis käynnistyksen yhteydessä hetkellinen käynnistysvirta? Se johtuu pääasiassa volframilangan alhaisesta resistanssista alhaisissa lämpötiloissa. Jos jännite pysyy vakiona, virta käynnistyksen ensimmäisen sekunnin aikana on paljon suurempi kuin virta nimellisteholla.

Tämä periaate pätee myös perinteisiin vastuslämmitysputkiin.

GlobalQT on erikoistunut korkealaatuisten kvartsiputkien ja kvartsiputkilämmittimien valmistukseen. Lisätietoja saat vierailemalla osoitteessa verkkosivusto tai ota yhteyttä osoitteeseen contact@globalquartztube.com.