Comment calculer Ampacity de fil de cuivre

En génie électrique, "ampacité" se réfère à la quantité maximale de courant qu'un conducteur dans un environnement particulier peut transporter soit le conducteur avant ou de ses masses fondues d'isolation. Pour calculer le courant admissible d'un fil de cuivre, vous devez utiliser l'équation Neher-McGrath, une forme de l'équation de transfert de chaleur de Fourier adapté spécifiquement pour les applications électriques.

Instructions

  1. 1

    Déterminer la température, en degrés Celsius, de l'environnement où sera situé le fil. Si le fil va être en cours d'exécution à travers le plafond du sous-sol, utiliser la température de l'air du sous-sol. Si le fil va être enterrée, utiliser la température moyenne au sol plus élevée enregistrée pour l'été.

  2. 2

    Déterminer le point de fusion, en degrés Celsius, de l'isolation de l'enveloppe du fil. Consultez une liste des matériaux d'isolation commune et de leurs points de fusion (voir Ressources).

  3. 3

    Déterminer la fréquence angulaire du courant qui sera en cours d'exécution par l'intermédiaire du fil. En Amérique du Nord, la fréquence angulaire standard pour l'énergie électrique est de 60 hertz.

  4. 4

    Déterminer la conductivité thermique du cuivre, l'isolation du fil et de l'environnement (par exemple l'air, de la saleté, du rock, du bois ou de l'eau). Consultez un tableau de valeurs de conductivité thermique des matériaux communs (voir Ressources).

  5. 5

    Convertir chacun de la valeur de conductivité thermique que vous avez déterminé à l'étape 4 en valeurs de résistivité thermiques en divisant un par la valeur de conductivité thermique.

  6. 6

    Additionnez toutes les valeurs de résistivité thermiques vous avez calculé à l'étape 5. Cette nouvelle valeur représente la résistance thermique combiné du fil dans son environnement.

  7. 7

    Déterminer la longueur du fil en kilomètres. Note: 1 mètre = 0,001 km.

  8. 8



    Déterminer le taux de résistance (en ohms par kilomètre) pour le numéro de calibre particulier de ce fil. Consultez un tableau des taux de résistance de la jauge de fil de cuivre (voir Ressources).

  9. 9

    Multiplier le taux de résistance du fil (de l'étape 8) par sa longueur (de l'étape 7) pour calculer la résistance de ligne de base pour le fil.

  10. 10

    Soustraire 25 à partir de la pointe de l'isolant (de l'étape 2) de fusion.

  11. 11

    Multipliez le résultat de l'étape 10 de 3,9 x 10 ^ -3 /&# XBA-C.

  12. 12

    Ajouter un au résultat de l'étape 11, et multiplier cette somme par la résistance de la ligne de base du fil (de l'étape 9). Cette nouvelle valeur représente plus de la résistance dépend de la température de référence de la résistance du fil.

  13. 13

    Multiplier la fréquence (en hertz) du courant électrique (de l'étape 3) par 3,94 x 10 ^ -6.

  14. 14

    Diviser le résultat de l'étape 12 par le résultat de l'étape 13.

  15. 15

    Prendre la racine carrée du résultat de l'étape 14. Cette valeur est connue comme la "la profondeur de la peau" du fil.

  16. 16



    Multiplier la profondeur de la peau (de l'étape 15) par le diamètre de section transversale du fil, en pouces. Une fois que vous avez terminé ce calcul, multiplier le résultat par 3,14 (une approximation de pi).

  17. 17

    Multiplier la longueur du fil (de l'étape 7) par 39,370,079 pouces / km de convertir ses unités de kilomètres en pouces.

  18. 18

    Diviser la longueur de fil de pouce (de l'étape 17) par le résultat de l'étape 16.

  19. 19

    Multipliez le résultat de l'étape 18 par le résultat de l'étape 11 (ie la résistance de référence de fil, plus la résistance dépendant de la température). La valeur que vous calculez représentera la résistance de l'ensemble du fil lorsque sa température est juste au-dessous du point de fusion de l'isolation et de sa charge a la fréquence angulaire spécifié à l'étape 3.

  20. 20

    Soustraire la température ambiante (de l'étape 1) du point de fusion de l'isolation (de l'étape 2). Appelez cela le "gradient de température."

  21. 21

    Multiplier la résistance totale du fil (de l'étape 19) par la résistance thermique combiné (de l'étape 6).

  22. 22

    Diviser le gradient de température (de l'étape 20) par le résultat de l'étape 21.

  23. 23

    Prendre la racine carrée du résultat de l'étape 22. La racine positive représente le courant admissible de votre fil de cuivre, dans kiloampères (kA).

» » » » Comment calculer Ampacity de fil de cuivre