Trenutni tokovni sunek v volframovih infrardečih grelnih ceveh

Users of resistance heating tubes or tungsten wire infrardeče grelne cevi 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?

Najprej definirajmo trenutni tok. V tokokrogu se v trenutku, ko je vključen, običajno ustvari velik tok. Ta kratkotrajni veliki tok se imenuje trenutni tok. V vezjih s kondenzatorji je to posledica potrebe po polnjenju kondenzatorjev ob prvem vklopu, kar dejansko ustvari kratek stik. Zato je lahko trenutni tok teoretično zelo velik. Ta koncept je pri vezjih s kondenzatorji razmeroma enostavno razumeti. Toda zakaj se to zgodi v vezjih z infrardečimi grelnimi cevmi?

Let’s first understand the material of the heating filament in infrardeče grelne cevi—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.

Pri 20 °C je upornost volframove žice 5,3×10-8 Ω⋅m5,3 \krat 10^{-8}. \, \Omega \cdot m5,3×10-8Ω⋅m. Tako kot pri drugih kovinah se upornost volframove žice povečuje s temperaturo. Temperaturni koeficient upornosti za volframovo žico je 5,5×10-3/100 °C5,5 \krat 10^{-3}/100 °C5,5×10-3/100 °C. Površinska temperatura volframove žice v 100W žarnici se običajno giblje med 2300 in 2800 °C. Pri infrardečih grelnih ceveh, ki imajo običajno moč okoli 1000 W, je delovna temperatura še višja od 2800 °C. Tako je upor infrardeče grelne cevi med delovanjem veliko večji od njenega upora pri sobni temperaturi (hladni upor).

Kakšna sta torej hladna in delovna upornost 220V 500W infrardeče grelne cevi? Kako je videti krivulja spremembe upornosti ob zagonu? Glede na podatke o preskusih iz članka v reviji "Lighting Electrical Appliances" se upornost infrardeče grelne cevi z volframovo žico od zagona do stabilnega delovanja spremeni od 7,45Ω do 87,36Ω. To pomeni, da je pri stabilni napetosti 220 V trenutni tok ob zagonu 10-krat večji od stabilnega obratovalnega toka.

Do največje spremembe upora pride v prvi sekundi. Zakaj ima infrardeča grelna cev z volframovo žico ob zagonu takojšen zagonski tok? Predvsem zaradi nizke upornosti volframove žice pri nizkih temperaturah. Če napetost ostane konstantna, bo tok v prvi sekundi zagona veliko večji od toka pri nazivni moči.

To načelo velja tudi za tradicionalne uporovne grelne cevi.

GlobalQT je specializiran za proizvodnjo visokokakovostnih kremenovih cevi in grelnikov kremenovih cevi. Za več informacij obiščite naše Spletna stran ali nas kontaktirajte na contact@globalquartztube.com.