短时间负载

✍ dations ◷ 2025-06-30 01:09:35 #可靠度工程,安全

短时间负载(short time duty)或短时间运作(short time operation)是指只能在短暂时间内运作,但有较好特性的运作模式。通常是指设备的最大负载(或性能),同时标示在此条件下运作,在设备不损坏条件下的最长允许时间。

设备的负载可以是指其输出功率、温度、转速、力矩、加速度或是其他会影响其正常功能下机械性质或化学性质的因素。例如电动机可以在比额定转速更高的转速下运作,但短暂运作一段时间后,电动机需要减速,以避免电动机损毁。另一个例子是烤箱的工作温度(英语:operating temperature),可以在最高温度下运作,但时间要够短,以避免烤箱过热或内部烧焦。一般而言,输入功率中都会有一部分以热的型式散失。工作功率越高,其产生的热也越多。若设备的性能太高,其产生的热量可能无法散失到环境中,因此其温度会随着无法散失的能量而上升。若温度上升的太快,设备的机械性质或化学性质会开始变化,可能会让塑胶组件开始永久变形,或是脆性材料的破裂等。能量是功率和时间的乘积,因此若功率在额定功率下运作,可以长期运作,或是运作在较大的功率下,但是其运作时间就要加以限制

常见的应用是用万用表量测大电流(一般可以到10A或20A),可以量测的最长时间(一般会是10到30秒)一般会列在对应的端子上(一般是最左边),也会列出两次量测间之间需要间隔的时间(一般会是“每15分钟”)。另一种常见应用是空压机吹膜机,若长时间使用,空压机温度会很高,因此需要断电一段时间(像是小空压机,需间隔10分钟再运转)。

有些情形下,设备会有内建的保护电路或是机制,像是电器中的保险丝(例如用在卤素灯泡中,以避免灯泡因为高温而损坏),或是液压或气压设备的卸压阀(英语:Relief valve)(例如压力锅),许多设备没有类似的保护机制(例如大部分的吹风机),因此使用者需要知道连续使用超过允许时间可能会让设备损坏。

许多制造商只在设备的操作说明上标示短时间负载的条件,有些则是直接在产品上标示。到2007年为止,国际上还没有有关短时间负载的国际识别码。在德国会用KB表示(Kurzzeitbetrieb表示短时间运作),其时间单位是分钟。在法国没有对应缩写,会用service temporaire来表示,在西班牙则是servicio temporal,意大利是servizio di durata limitata。

IEC 60034-1标准(Rotating electrical machines – Part 1: Rating and performance)有规范电动机的负载型式,其中的S2 duty就是短时间负载,或称为短期工作制,短时间运转一段时间,然后不运转。

短时间负载的概念用在人身上,比较类似短期暴露量或是短期剂量的概念。考虑的是其对生理或是心理的影响。

像是辐射暴露(如X射线、伽马射线、粒子辐射)会有为了避免致癌,短期暴露的最大暴露量,也有年累积或是终生累积暴露量。此时的最大负载是以剂量(英语:Dose (biochemistry))来表示。有关手机使用的电磁波暴露是否会有影响,目前仍有争议。

另一个例子是防晒油的防晒时间,此处的负载是指太阳的电磁辐射,是紫外线,其能量较辐射暴露要少。

过敏也是短时间负载的例子,其中负载是指过敏物质在体内的浓度,短时间负载和许多因素有关,例如年龄、基因、身体情形等。

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