鎢絲紅外線加熱管啟動瞬間電流比工作時大10倍?原來是溫度的原因

2020-12-13 悅鹿心韻雜記

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使用電阻絲加熱管或者鎢絲紅外線加熱管的朋友們都知道，加熱管在啟動的時候，在前1分鐘左右時間裡電路中的電流非常大，這種現象被稱作電路的瞬間衝擊電流，瞬間的電流是比額定功率對應的電流大很多，為什麼會這樣呢？

圖片1：各式紅外線加熱管

我們先來了解一下瞬間電流的定義。在電路中，通電的一瞬間，通常會產生大電流，這種短時間內較大的電流，叫做瞬間電流。在有電容的電路中有瞬間電流的原因：因為電容在剛剛通電的一段時間內電容需要充電，通電瞬間相當於短路，在這一瞬間是相當於短路的，瞬間電流理論上是非常大的。瞬間電流在有電容的電路中相對的比較好理解，那麼在紅外線加熱管電路中為什麼也會有瞬間電流呢？

圖片2：電容

我們先來了解一下紅外線加熱管電熱絲的材質——鎢絲，鎢的熔點高、電阻率大、機械強度好是所有純金屬中製作白熾燈的最好材料，紅外線加熱管的加熱原理與白熾燈一樣，所以電熱絲選的材質也是鎢絲。

圖片3：白熾狀態的鎢絲
圖片4：常溫下的白熾燈

20℃時鎢絲的電阻率是5.3*10^-8，鎢絲的電阻性能與其他金屬一樣隨著溫度的升高電阻也隨著變大，鎢絲電阻的溫度係數是5.5*10^-3/100℃.100W的白熾燈正常工作時鎢絲表面溫度常在2300～2800℃之間，鎢絲紅外線加熱管功率一般都在1000W左右，所以所以工作時的溫度也會高於2800℃，那麼紅外線加熱管工作時的電阻遠也大於常溫電阻（冷態電阻）。

圖片5：鎢絲紅外線加熱管

那麼我們常說的220V500W的紅外線加熱管的冷態電阻和工作時的電阻是多少呢？啟動時的電阻變化曲線是怎麼樣的呢？我們參照一下《照明電器》期刊中的謀篇論文裡的測試數據可以看出，鎢絲紅外線加熱管從啟動到功率穩定電阻值由7.45Ω變到了87.36Ω。也就是說電壓穩定是220V的時候，啟動的瞬間電流是穩定工作以後電流的10倍。

圖片6：紅外線加熱管實驗數據

電阻值變化幅度最大的時間段是前面1秒。現在大家明白了嗎？為什麼鎢絲紅外線加熱管在啟動時有瞬間衝擊電流了嗎？主要是由於鎢絲在低溫狀態下電阻值小，如果電壓值一定的話在剛剛啟動的1秒鐘時間內電流就會比額定功率的電流大很多。

這個規律同樣適合傳統的電阻絲加熱管。

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