Cómo calcular la capacidad de corriente de alambre de cobre
En la ingeniería eléctrica, "ampacidad" se refiere al nivel máximo de corriente que un conductor en un ambiente particular puede continuar antes de o bien el conductor o sus masas fundidas de aislamiento. Para calcular la capacidad de corriente de un alambre de cobre, debe utilizar la ecuación Neher-McGrath, una forma de la ecuación de transferencia de calor de Fourier adaptado específicamente para aplicaciones eléctricas.
Contenido
- Video: cálculo del calibre de un alambre
- Video: cálculo de la resistencia de un cable i. electricidad
Determinar la temperatura, en grados Celsius, del medio ambiente en el que se encuentra el alambre. Si el cable se va a ejecutar a través del techo de un sótano, utilice la temperatura del aire del sótano. Si el cable va a ser enterrado bajo tierra, utilice la temperatura del suelo promedio más alto registrado para el verano.
Determinar el punto de fusión, en grados Celsius, de aislamiento recubrimiento del cable. Consulte una lista de materiales de aislamiento comunes y sus puntos de fusión (ver Recursos).
Determinar la frecuencia angular de la corriente que se ejecuta a través del alambre. En América del Norte, la frecuencia angular estándar de potencia eléctrica es de 60 Hz.
Determinar la conductividad térmica del cobre, el aislamiento del cable y el medio ambiente circundante (por ejemplo, aire, suciedad, roca, madera o agua). Consultar una tabla de valores de conductividad térmica de los materiales comunes (ver Recursos).
Convertir cada uno del valor de conductividad térmica determinó en el paso 4 en valores de resistividad térmica dividiendo uno por el valor de conductividad térmica.
Añadir juntos todos los valores de resistividad térmica calculado en el paso 5. Este nuevo valor representa la resistencia térmica combinada del alambre en su entorno.
Determinar la longitud del alambre en kilómetros. Nota: 1 metro = 0.001 kilómetros.
Video: Cálculo del calibre de un alambre
Determinar la tasa de resistencia (en ohmios por kilómetro) por número de calibre particular, de que el alambre. Consultar una tabla de tasas de resistencia calibre del cable de cobre (ver Recursos).
Multiplicar tasa de resistencia del alambre (del Paso 8) por su longitud (de la etapa 7) para calcular la resistencia de línea de base para el alambre.
Restar 25 desde el punto del aislamiento (del Paso 2) de fusión.
Multiplicar el resultado del paso 10 por 3,9 x 10 ^ -3 / ºC.
Añadir uno al resultado de la etapa 11, y multiplicar dicha suma por la resistencia de línea de base del cable (del Paso 9). Este nuevo valor representa la resistencia más dependiente de la temperatura de resistencia de línea de base del cable.
Multiplicar la frecuencia (en hertzios) de la corriente eléctrica (de la etapa 3) por 3,94 x 10 ^ -6.
Video: Cálculo de la resistencia de un cable I. Electricidad
Divida el resultado del paso 12 por el resultado del paso 13.
Tomar la raíz cuadrada del resultado de la etapa 14. Este valor se conoce como la "profundidad de la piel" del alambre.
Multiplicar la profundidad de la piel (de la etapa 15) por el diámetro de la sección transversal del alambre, en pulgadas. Una vez que haya completado este cálculo, multiplicar el resultado por 3,14 (una aproximación de pi).
Multiplicar la longitud del alambre (del paso 7) por 39.370,079 pulgadas / kilómetro para convertir sus unidades de kilómetros a pulgadas.
Dividir la longitud pulgadas del alambre (de la etapa 17) por el resultado del paso 16.
Multiplicar el resultado del paso 18 por el resultado del paso 11 (es decir, resistencia a la línea de base del alambre más resistencia dependiente de la temperatura). El valor se calcula representarán a la resistencia de todo el alambre cuando su temperatura es justo por debajo del punto de fusión del aislamiento y de su carga tiene la frecuencia angular especificado en el Paso 3.
Restar la temperatura ambiente (de la etapa 1) de punto de fusión del aislamiento (del Paso 2). Llamar a esto el "gradiente de temperatura".
Multiplicar la resistencia de alambre total (a partir del paso 19) por la resistencia térmica combinado (de la etapa 6).
Divida el gradiente de temperatura (de la etapa 20) por el resultado del paso 21.
Tomar la raíz cuadrada del resultado del paso 22. La raíz positiva representa la capacidad de corriente del cable de cobre, en kiloamperes (kA).
- Crédito de la imagen del husillo de alambre de cobre en el fondo blanco por phizics de Fotolia.com