Überhitzung (Strom) - Overheating (electricity)

Überhitzung ist ein Phänomen steigender Temperaturen in einem Stromkreis . Überhitzung verursacht Schäden an den Schaltkreiskomponenten und kann zu Feuer, Explosion und Verletzungen führen. Schäden durch Überhitzung sind in der Regel irreversibel; Die einzige Möglichkeit, es zu reparieren, besteht darin, einige Komponenten zu ersetzen.

Ursachen

Bei Überhitzung steigt die Temperatur des Teils über die Betriebstemperatur . Überhitzung kann auftreten:

• wenn mehr Wärme als erwartet erzeugt wird (z. B. bei Kurzschlüssen oder Anlegen einer höheren Spannung als der Nennspannung) oder
• bei schlechter Wärmeableitung, so dass die normalerweise entstehende Abwärme nicht richtig abfließt.

Die Überhitzung kann durch einen versehentlichen Fehler des Stromkreises (wie Kurzschluss oder Funkenstrecke) oder durch eine falsche Konstruktion oder Herstellung (wie das Fehlen eines geeigneten Wärmeableitungssystems) verursacht werden. Aufgrund des Wärmestaus erreicht das System bei einer viel höheren Temperatur als erwartet ein Gleichgewicht zwischen Wärmespeicherung und -ableitung.

Vorsichtsmaßnahmen

Verwendung von Schutzschalter oder Sicherung

Ausgefallener IC in einem Laptop. Eine falsche Eingangsspannung hat zu einer massiven Überhitzung des Chips geführt und das Kunststoffgehäuse zum Schmelzen gebracht.

Verzerrtes und verstümmeltes Display auf einem Workstation-Laptop mit defekter Grafikkarte, die durch den Einsatz in einer heißen Umgebung stark überhitzt wurde.

Leistungsschalter können an Teilen eines Stromkreises in Reihe zum Strompfad platziert werden, auf den sie sich auswirken. Wenn mehr Strom als erwartet durch den Leistungsschalter fließt, "öffnet" der Leistungsschalter den Stromkreis und stoppt den gesamten Strom. Eine Sicherung ist eine gängige Art von Schutzschalter, die eine direkte Auswirkung einer Joule-Überhitzung hat. Eine Sicherung wird immer in Reihe mit dem Strompfad geschaltet, auf den sie sich auswirkt. Sicherungen bestehen normalerweise aus einer dünnen Drahtlitze aus bestimmtem Material. Wenn mehr als der Nennstrom durch die Sicherung fließt, schmilzt der Draht und unterbricht den Stromkreis.

Einsatz von wärmeabführenden Systemen

Viele Systeme verwenden Belüftungslöcher oder -schlitze, die an der Gerätebox angebracht sind, um die Wärme abzuleiten. Kühlkörper werden oft an Teilen des Stromkreises angebracht, die die meiste Wärme erzeugen oder anfällig für Wärme sind. Auch Ventilatoren werden häufig verwendet. Einige Hochspannungsgeräte werden in Öl eingetaucht. In einigen Fällen kann ein Kühlsystem wie eine Klimaanlage oder Kühlwärmepumpen erforderlich sein , um unerwünschte Wärme abzuführen .

Steuerung im Schaltungsdesign

Manchmal werden spezielle Schaltkreise gebaut, um den Temperatur- oder Spannungszustand zu erfassen und zu steuern. Geräte wie Thermistoren , spannungsabhängige Widerstände , Thermostate und Sensoren wie Infrarot-Thermometer werden verwendet, um den Strom an unterschiedliche Bedingungen wie Stromkreistemperatur und Eingangsspannung anzupassen.

Richtige Herstellung

Für bestimmte Zwecke werden in einem elektrischen Gerät oder einem Teil davon bestimmte Art und Größe von Materialien mit den richtigen Nennwerten für Spannung, Strom und Temperatur verwendet. Der Stromkreiswiderstand wurde nie zu niedrig gehalten. Manchmal werden einige Teile in der Platine und im Gehäuse platziert, wobei ein angemessener Abstand zueinander eingehalten wird, um Hitzeschäden und Kurzschlussschäden zu vermeiden. Um Kurzschlüsse zu vermeiden, werden geeignete Arten von elektrischen Verbindern und mechanischen Befestigungselementen verwendet.

Galerie

Siehe auch

Verweise