• 1
  • 49
  • 50
  • 51
  • 52
  • 53
Всичко свързано с тоците ми е слабост, опитайте се да ме затрудните.

От какво зависи сечението на кабелите?

87%
От мощността на консуматора (двигател, печка, бойлер и т.н).
254
13%
От защитата (предпазител или автоматичен прекъсвач).
37

Общо гласове: 291

DMN - майстор
peppone1 написа:
Така е и при панела с кабел прекаран на голяма височина, вкопан под мазилката с минимално количество въздух, близо до вакуум и топлината ще "пълзи" нагоре под изолацията, проявяващо се външно като пълзяща черна точка отвън на мазилката докато стигне върха. Това съм го чел от колеги и не съм виждал този феномен. Независимо дали ще е вкопан в бетон, всеки проводник трябва да се разглежда като поставен във вакуум, поради изолацията си.
Тя темата и без това гледам, че вече е станала като мешана скара и миризмата й наистина отива нагоре... към космоса...
Та да питам и аз: Да обясниш - как топлината отделена от проводник във вакуумна среда отива нагоре :? .
Друг въпрос: В една космическа станция в космоса, в която има въздух - ако един проводник се нагрее - в каква посока ще отиде топлината?
:partyman:
kuger - майстор
Аз се питам, защо тая тема я има още :?
abcdefghijklmnopqrstuvwxz - майстор
Що бе, забавна е!
При наличие на време мисля цялата да я прочета.
Пропуснал съм я, а то имало доста забавни неща в нея!
Andri01 - майстор
Прочети я цялата ,но се опитай да се въздържиш от самоубийство :) :partyman:
abcdefghijklmnopqrstuvwxz - майстор
:lol:
Вземам си бирата, пуканки и ще чета и попивам, кат гъба!
Винаги ми е било интересно, как уж една електротехника сме учили, пък разбиранията са коренно различни.
:partyman:
Hursa - майстор
вт сеп 01, 2020 4:28 pmpeppone1 написа:
Би ли направил изчисление с примерни стойности, съсвсем произволни за да се опитам да разбера логиката ти.
вт сеп 01, 2020 12:48 ampeppone1 написа:
... 2KW печка и сечение на кабела 1,5мм2, при дължина от 5м, т.е. 10м, тъй като жилата са две, следователно и мощностите им ще се сумират. Така при 10м. съпротивлението в кабела ще е 0,017x10:1,5=0,113 ома. Токът е 220: (24+0,113)=9,12A. Мощността отделена в кабела ще е 9,12.9,12.0,113=9,39W. За 1 линеен метър получаваме 9,39:10=0,939W. Тъй като жилата са две, общо мощността за метър ще е 1,87W.

При 150м, общо 300м., съпротивлението ще е 3,4 ома, токът ще е 8,02A и мощността в кабела ще е 218,7W. На 1 линеен метър се пада 0,72W. Общо за двете жила 1,44W.

Виждаме че мощността на 1 метър пада само с 1,3 пъти, а общата мощност е нарастнала 23 пъти.
Ще взема вашия пример, с вашите числа.
R=0,0226 Ом – съпротивлението на един метър кабел (поради протичането на тока в двете посоки, по двете жила – за всяка полувълна на променливия ток) (всъщност получавам 0,0227 поради закръглянето, но го закръглих към по-малкото за да се получат близки до вашите резултати).

За включване на печката с 5 метров кабел.
От третото уравнение от предходната ми реплика (втори закон на Кирхоф написан за последователно свързаните кабели и консуматор, но е взето линейното съпротивление за метър от кабела) разписано за консуматора включен към мрежата с 5 метра кабел – получаваме тока. U или Е - електродвижещото напрежение на захранването, "битовото" мрежово напрежение в случая – от години е 230 волта, но нека сметнем с 220.
U=(5*R)*I[5]+Rк*I[5]=Е
I[5]= U/(5*R+Rк)=220/(5*0,0226+24)=
=9.12 А

От първото уравнение, същото като в предходната ми реплика (закона на Джаул-Ленц), записано за целия кабел с който е включен консуматора към мрежата – в случая 5 метра. Но нека се смята с топлинната мощност генерирана от тока при протичането му през кабела – количеството топлина отделена в еденица време.
Pт=Q/τ =(I[5]^2)*(5*R)=
=(9,12^2)*(5*0,0226)=9,40 Вт (Дж/с)
(Pт – топлинната мощност)

От второто уравнение – същото, като второто уравнение от предходната ми реплика, разписано за целия кабел (като S е външната повърхност на един метър от кабела) – в случая 5 метра (пропуснал съм коефициента на топлоотдаване α в предната реплика). Топлината разсейвана (отдавана) от повърхността на кабела трябва да е равна на генерираната. Също записваме за топлинната мощност – разсейваната топлина в единица време.
Pт=Q/τ =5*S*α*(tп[5]-t0)
За външната повърхност на един метър кабел – нека кабела с изолацията е с кръгло сечение и диаметър 10 мм - за простота.
S=0.01*3,14*1=0.0314 (м^2 – квадратни метра)
α - коефициент на топлоотдаване – топлината се разсейва от повърхността или чрез конвекция – към околния въздух, или чрез излъчване (всяко нагрято тяло излъчва) към околните предмети, или чрез топлообмен – например, ако кабела е положен на земята – между повърхността на кабела контактуваща с пода и пода – протича топлообмен (често е по-интензивен от сумата на другите два вида топлообмен).
За конвективния и лъчист топлообмен
α=27 Вт/(K*м^2)=αк+αл=15.44+11.84

Нека околната температура t0 е 22 градуса.
9.40=5*0.0314*27*(tп[5]-22)
tп[5]=9.40/(5*0.0314*27)+22=24.2 °С

(Топлината при топлообмен съвсем не се разпространява само нагоре – вижте която и да е формула за топлообмен – той протича във всички посоки еднакво (при еднородност). Ако се съмнявате – нагрейте предмет до 60 70 градуса и го поставете на разтворената си длан – въпреки, че е под предмета, ще ви изгори.
Малкото количество, тънка прослойка въздух около кабел не означава липса на топлообмен (още по-малко означава вакуум), а просто по-слаба конвекция. Излъчването от кабела и при такава ситуация си остава все така интензивно. Когато се изчислява конвективния топлообмен между две повърхности, разделени с прослойка газ – се наблюдава минимум в топлообмена при определена “дебелина” на тази прослойка. За пример – вижте разстоянието между стъклата в стъклопакета – там се цели минимизиране на този конвективен топлообмен, но разстоянието е оптимизирано предимно за зимните условия. При летните температури на стъклопакета – минимума би бил при по-голяма дебелина на прослойката. Но при стъклопакета – поради малкото разстояние на стъклата спрямо височината и ширината - процеса с голяма степен на приближение може да се изчисли, като едномерен, а това значително опростява разчета. При кабел поставен в кабелен канал – изчисляването на процеса е значително по-усложнен – трябва да се изчисли поне като двумерен, дори опростено. И като цяло е по-интензивен топлообмена между кабела и стената на кабелната каналка. Сравнително тънкия въздушен слой в случая – означава по-интензивен топлообмен (свързано е със свободния пробег на молекулите при газовете). Освен това топлообмена в случая на кабел в кабелен канал е не само конвективен и лъчист, а и топлопроводност в местата на контакт.
Ел изолациите на кабелите – имат сравнително добра топлопроводност, разбира се не е като на металите, особено ако се сравнява с такъв силно топлопроводящ материал какъвто е медта, но е много по-добра от повечето материали. Сравнете ел изолацията, структурата и - със структурата на използваните топлоизолационни материали – стиропор, вата. А наличието на топлоизолация, означава само ограничаване на топлообмена. Освен това и най-вече – външната повърхност на ел изолацията е с много по-голяма повърхност от повърхността на жилата – а това увеличава взаимодействието на кабела, топлоотдаването с околното пространство.
Коефициента α – зависи от много фактори и се определя сложно. В случая числото, което съм поставил вероятно е голямо. Такова е евентуално за кабел висящ във въздуха и на “течение”. За кабел поставен на замята би бил по-малък. И за частта от повърхността в контакт с пода (например) вместо α трябва да се вземе u (коефициента на топлопреминаване). Но това ще усложни твърде много формулата. Тази формула е опростена, за опростен пример, за груба оценка, само за илюстрация.)

За свързване на печката със 150 метров кабел.
От третото уравнение, което съм записал в предната реплика
U=(150*R)*I[150]+Rк*I[150]=Е
I[150]=U/(150*R+Rк)=
=220/(150*0,0226+24)=
=8.03 А
От първото уравнение
Pт=Q/τ =(I[150]^2)*(150*R)=
=(8,03^2)*(150*0,0226)=218,6 Вт (Дж/с)
От второто уравнение (пропуснал съм α в предната реплика и за двете системи от уравнения).
Pт=Q/τ =150*S*α*(tп[150]-t0)
tп[150]=218.6/(150*0.0314*27)+22=
=23.7 °С

Получават се същите стойности, както във вашите сметки, за тока и топлината генерирана в кабелите при двата случая (има малки разлики поради закръглянето, което сте направили).
И да – топлинната мощност генерирана в 150 метровия кабел е над 23 пъти повече от топлината генерирана в 5 метровия кабел. Но повърхността на 150 метровия кабел е 30 пъти повече от повърхността на 5 метровия. Поради това – ако двата кабела се поставят при приблизително еднакви условия – по-дългия няма да се нагрее повече, а по-малко. В случая – в кабела имаме топлогенерация от страна на тока протичащ по жилата, но и топлоразсейване. То може да бъде по-голямо или по-малко, но винаги ще го има. Топлината се разпространява и по дължина на кабела, но само ако се получи температурна разлика между съседни участъци на кабела.

Ако пуснете свободно висящ вертикално кабел – топлообмена няма да се промени съществено. Нагретия около кабела въздух – поради изменението на плътността си, ще бъде изместван от по-хладния и по-плътен околен и поради това ще се издига (всъщност както и около хоризонтален кабел).
Ако трябва да издребняваме: Това до определена степен ще интензифицира конвекцията покрай кабела – което ще се отрази дори благоприятно. По-горните участъци на кабела, ще се обтичат от малко по-топъл въздух – затоплен от по-долните участъци. Затова може да са незначително по-топли – ще се охлаждат малко по-зле. И съответно – топлината от по-затоплените горни участъци, ще се разпространява по самия кабел (по жилата му и по ел изолацията му) – надолу към по-хладните долни участъци. Но дебелината на кабела е обикновено твърде малка – затопления въздух бързо ще се разсейва и в хоризонтални направления. Така че тази температурна разлика по височина на вертикалния кабел ще бъде толкова незначителна, че едва ли ще може да се измери. (А и топлината се разсейва не само чрез конвекция, а и чрез лъчение от повърхността на кабела.)

Съжалявам, че се получи прекалено дълго. Едва ли някой ще го прочете. :) А и не държа, че съм прав.
mironcho - специалист
Ааа прочетох го :) интересно беше. Чете се нормално, като не ти напомнят на всеки ред, колко е велик автора, за което благодаря.

7 страници препирня породена новопоявил се многознайко :klugscheisser: от нарцисизма и желанието му да огрее всички със знанията (и опита си! ) и да бъде пътеводна светлина щото другите ядат доматите с колчетата... (и аз се хванах на въдицата му разбира се :? )

...май вече няма да си поръчвам пица пипероне :-D
gogo7777 - майстор
Аз разбрах, че кабела не трябва да виси нагоре, а да стърчи надолу....за да грее по-малко.
:?
Lisko - майстор
ср сеп 02, 2020 10:22 amHursa написа:
И да – топлинната мощност генерирана в 150 метровия кабел е над 23 пъти повече от топлината генерирана в 5 метровия кабел. Но повърхността на 150 метровия кабел е 30 пъти повече от повърхността на 5 метровия. Поради това – ако двата кабела се поставят при приблизително еднакви условия – по-дългия няма да се нагрее повече, а по-малко.
Правилно. Същият извод се вижда директно от графиката която дадох на страница 50. Само с гледане без никакви сметки.
По абцисата е съпротивлението, но в някаква друга скала може спокойно да си го мислим дължина.
Гледаме участъка от нула дължина до максималната мощност (по-надясно вече е извращение и няма практически смисъл).
В този участък функцията няма инфлексия и през цялото време "завива надолу" казано по-просто, а по-сложно -диференциала намалява.
Ако беше права линия едно удължаване хикс пъти, щеше да води до хикс пъти по-голяма мощност. Но поради това "завиване надолу" всяко удължаване на проводника хикс пъти води до увеличаване на мощността по-малко от хикс пъти.
Понеже късия и дългия проводник имат еднаква изолация, еднакво сечение и т.н. всички разсъждения за топлоотдаване по един или друг начин се скалират пропорционално на дължината. Но тъй като отделената мощност не е пропорционална на дължината а расте все по-бавно и по-бавно с дължината, то температурата на проводника ще пада.

Това е вярно за всеки две ненулеви дължини включително до безкрайност където загряването е нула.

Загряването е нула и при нулева дължина на проводника и това е случая където правилото не важи защото всяка крайна дължина се загрява повече от нулевата дължина. Което обаче е чисто теоретичен случай и може да го причислим към извращенията тъй като проводник с нулева дължина означава че проводника го няма :-D
Hursa - майстор
Няма нужда от сметки, но няма нужда и от графика. Вижда се директно от формулата
пон авг 31, 2020 10:23 pmHursa написа:
Q=I*I*R*t
Нека R е съпротивлението на един метър от кабела. Т. е. Q e топлината генерирана при протичането на ток I през този един метър от кабела.
(от закона на Джаул-Ленц, не е моя формула, разбира се :))
Ако удължаваме кабела – тока в системата кабел и консуматор (при неизменно напрежение) – намалява (расте сумарното съпротивление). А следователно намалява топлинната мощност генерирана във всеки метър от кабела (в единица дължина от кабела).
И ако по-дългия кабел поставим при еднакви условия с по-късия – по-дългия ще бъде по-хладен.
пон авг 31, 2020 10:23 pmHursa написа:
Но колкото топлина се генерира, толкова топлина се разсейва от повърхността му в стационарен режим (ако не достига това равновесие - ще се нагрява докато се разтопи).
Количеството разсеена топлина от повърхността на един метър кабел (опростено)
Q=S*α*(tп-t0)*t
Където S – повърхността на един метър кабел, α – осреднен коефициент на топлоотдаване от повърхността към околната среда, tп – средна температура на повърхността на кабела, t0 – средна температура на средата около кабела.
(При еднакви условия α и t0 - биха били еднакви.)
  • 1
  • 49
  • 50
  • 51
  • 52
  • 53

Тема "От какво зависи сечението на кабелите?" | Включи се в дискусията:


Сподели форума:

Бъди информиран. Следвай "Направи сам" във Facebook:

Намери изпълнител и вдъхновения за дома. Следвай MaistorPlus във Facebook: