Säkerhetsfaktor FK
Hej forumet,
Jag klurande på en sak för ett tag sedan... En elkabel tex FK har väl ungefär 7 kardeler... Hur många måste brista innan kabeln blir överbelastad, dvs börjar alstra värme? Inom hållfasthetslära brukar man tala om säkerhetsfaktor, dvs hur mycket överdimensionerad en konstruktionsdel är. Var ligger motsvarande på en FK1,5. Hur många Amp tar den innan den börjar smälta, alt hur många kardeler måste brista innan den börjar smälta?
Någon elingenjör eller någon som vet? Jag vet att det är en lite väl nördig fråga men jag är jä**igt vetgirig också
Mvh
Jag klurande på en sak för ett tag sedan... En elkabel tex FK har väl ungefär 7 kardeler... Hur många måste brista innan kabeln blir överbelastad, dvs börjar alstra värme? Inom hållfasthetslära brukar man tala om säkerhetsfaktor, dvs hur mycket överdimensionerad en konstruktionsdel är. Var ligger motsvarande på en FK1,5. Hur många Amp tar den innan den börjar smälta, alt hur många kardeler måste brista innan den börjar smälta?
Någon elingenjör eller någon som vet? Jag vet att det är en lite väl nördig fråga men jag är jä**igt vetgirig också
Mvh
Ja, värmedispersion... Men eftersom en tex FK alltid skall vara inbyggd i Flex eller motsvarande så måste det väl finnas en viss överdimensionering i själva grundkonstruktionen av kabeln... likaväl som man säker överdimensionerat isoleringen för överslag? Eller?
Signatur Mikael_L funderade över samma sak för ett par år sedan och gjorde det här försöket:
http://www.byggahus.se/forum/el/60013-varmeutveckling-i-vp-ror-isolerad-vagg-del-2-a.html
Med tillräckligt mycket isolering blir det problem även som det brukar dimensioneras.
Att en eller ett par kardeler brister är antagligen inte så farligt eftersom det är på en så kort sträcka som arean minskar. Varmgång är nog vanligast i skarvar och kontaktdon.
http://www.byggahus.se/forum/el/60013-varmeutveckling-i-vp-ror-isolerad-vagg-del-2-a.html
Med tillräckligt mycket isolering blir det problem även som det brukar dimensioneras.
Att en eller ett par kardeler brister är antagligen inte så farligt eftersom det är på en så kort sträcka som arean minskar. Varmgång är nog vanligast i skarvar och kontaktdon.
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 26 825 inlägg
Det är en intressant fråga. Vad jag förstår finns ingen säkerhetsfaktor alls för själva ledaren. De tabeller som anger hur mycket en ledare tål under olika förhållanden (förläggningssätt och omgivningstemperatur och med alla kardeler i behåll) har inga marginaler. Den ström som anges innebär att ledaren värms upp till 70 grader (för PVC). Vid lite mer ström än så börjar isoleringen åldras i förtid, och vid ännu mer ström så deformeras eller smälter den. PVC är mest känslig då det är en termoplast som mjuknar och deformeras redan vid runt 80 grader.
Fast i praktiken så är inte en enstaka saknad kardel något problem, om den bara saknas några enstaka millimeter.
Just på den sträckan blir resistansen då något högre. Men eftersom sträckan är kort så blir det bara någon microohm högre resistans. Och med ex. 10A i ledningen så ger det i värsta fall någon hundradels watt i extra värme.
Just på den sträckan blir resistansen då något högre. Men eftersom sträckan är kort så blir det bara någon microohm högre resistans. Och med ex. 10A i ledningen så ger det i värsta fall någon hundradels watt i extra värme.
Enstaka millimeter? Vi har ju 1,5 kvadrat mm från början...
Längdmillimeter menar säkert hempularen.
Det blir ingen större lokal upphettning vid ett sådant kardelbrott eftersom koppar leder värme mycket bra och den värme som alstras pga brottet leds bort.
För att återgå till TS fråga så finns det givetvis marginaler inbyggda i regelverket, men det behövs inte 2-faldig eller högre marginal eftersom ledningarna skyddas av säkringar som bryter vid för hög belastning.
Det blir ingen större lokal upphettning vid ett sådant kardelbrott eftersom koppar leder värme mycket bra och den värme som alstras pga brottet leds bort.
För att återgå till TS fråga så finns det givetvis marginaler inbyggda i regelverket, men det behövs inte 2-faldig eller högre marginal eftersom ledningarna skyddas av säkringar som bryter vid för hög belastning.
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 26 825 inlägg
Kan du peka på dessa marginaler i regelverket map ledningsdimensionering. Jag ser dem inte. Om vi ser till skydd mot överlast i 433.1 finns tvärtom "negativa marginaler" som alltså tillåter överlast. Vad jag förstår bygger detta dels på en förväntad belastning och ett antagande att en kabel därmed inte överbelastas kontinuerligt.
Jag uttrycker mej slarvigt.
Vad jag menar är att de existerande reglerna (rätt tillämpade) säkerställer att fara inte uppstår, och detta givetvis med en god marginal, det är ju inte så att tillåten temperatur ligger 0,1 grader under självantändingstemperaturen för trä.
Att kontinuerlig överbelastning är inte sker är inte bara en förväntning utan en realitet eftersom det finns säkringar som begränsar överlasttiden. Motsvarande finns sällan inom mekanisk konstruktion eftersom man vanligen inte mäter belastningen kontinuerligt.
Vad jag menar är att de existerande reglerna (rätt tillämpade) säkerställer att fara inte uppstår, och detta givetvis med en god marginal, det är ju inte så att tillåten temperatur ligger 0,1 grader under självantändingstemperaturen för trä.
Att kontinuerlig överbelastning är inte sker är inte bara en förväntning utan en realitet eftersom det finns säkringar som begränsar överlasttiden. Motsvarande finns sällan inom mekanisk konstruktion eftersom man vanligen inte mäter belastningen kontinuerligt.
Ja jag menade längd.
OM du tar en FK som är en meter lång, och drar ur en kardel och matar 10A genom tråden, alltså genom 6 kardeler istället för 7(och om jag räknar rätt),
Då ökar effektförlusten/värmeutvecklingen från ca 1,2w till 1,4w. Om du då tänker dig att du vid en koppling skadar en kardel riktigt rejält så att 10mm av den inte är med och leder ström. då blir effektökningen totalt över hela metern, från 1,2w till 1,202w. Visserligen hamnar då hela den lilla ökningen lokalt just vid kopplingen, men den lilla effektökningen kyls effektivt av resten av kabeln.
Samtidigt så skall man inte ta allför lätt på problemet med skadade kardeler, för om det finns en eller två som man ser är skadade, så är det stor risk att ytterligare kardeler har skador som man inte ser, och skulle vi ex. få ett totalt brott med glappkontakt så kan den lokala effektutveckligen snabbt öka till teoretiskt 1000w och det kyls inte så lätt. Och siffrorna jag presenterade här ovan blir helt andra om vi tänker oss kablar med lite större strömmar.
OM du tar en FK som är en meter lång, och drar ur en kardel och matar 10A genom tråden, alltså genom 6 kardeler istället för 7(och om jag räknar rätt),
Då ökar effektförlusten/värmeutvecklingen från ca 1,2w till 1,4w. Om du då tänker dig att du vid en koppling skadar en kardel riktigt rejält så att 10mm av den inte är med och leder ström. då blir effektökningen totalt över hela metern, från 1,2w till 1,202w. Visserligen hamnar då hela den lilla ökningen lokalt just vid kopplingen, men den lilla effektökningen kyls effektivt av resten av kabeln.
Samtidigt så skall man inte ta allför lätt på problemet med skadade kardeler, för om det finns en eller två som man ser är skadade, så är det stor risk att ytterligare kardeler har skador som man inte ser, och skulle vi ex. få ett totalt brott med glappkontakt så kan den lokala effektutveckligen snabbt öka till teoretiskt 1000w och det kyls inte så lätt. Och siffrorna jag presenterade här ovan blir helt andra om vi tänker oss kablar med lite större strömmar.
Men visst räknar man upp arean på kablar som riskerar fysisk nötning? Typ jordning av armerningsjärn mm.
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 26 825 inlägg
Ja, fast bara på skyddsledare, om det nu inte skulle finnas en säkerhetsfunktion hos en fasledare som kräver större area av mekaniska skäl, men det har jag aldrig hört talas om.
FK med 6 kardeler istället för 7 får en area som är 6/7 av den nominella, och därmed lägre belastningsförmåga i samma storlek. Jag vill fortfarande hävda att det inte finns några "automatiska" marginaler i reglerna. Reglerna tillåter att man nyttjar hela belastningsförmågan, även om sunt förnuft säger att man bör ha lite marginal. Ibland blir det dock på gränsen, t.ex infälld FK 1.5, 3 belastade ledare och 10 A diazed. Det ger en marginal på ca 0.5 A, och då duger det formellt inte med en kardel kort.
Sedan är det faktiskt så att reglerna tillåter eller medger att kablar överbelastas, dvs att säkringen inte skyddar kabeln. Det handlar om 13-45% överlast - desto högre överlast desto högre chans att säkringen löser förr eller senare. Men för att det ska ske så har man gjort en feldimensionering, dvs uppskattat den förväntade belastningsströmmen fel.
FK med 6 kardeler istället för 7 får en area som är 6/7 av den nominella, och därmed lägre belastningsförmåga i samma storlek. Jag vill fortfarande hävda att det inte finns några "automatiska" marginaler i reglerna. Reglerna tillåter att man nyttjar hela belastningsförmågan, även om sunt förnuft säger att man bör ha lite marginal. Ibland blir det dock på gränsen, t.ex infälld FK 1.5, 3 belastade ledare och 10 A diazed. Det ger en marginal på ca 0.5 A, och då duger det formellt inte med en kardel kort.
Sedan är det faktiskt så att reglerna tillåter eller medger att kablar överbelastas, dvs att säkringen inte skyddar kabeln. Det handlar om 13-45% överlast - desto högre överlast desto högre chans att säkringen löser förr eller senare. Men för att det ska ske så har man gjort en feldimensionering, dvs uppskattat den förväntade belastningsströmmen fel.
Hobbyelektriker
· Värmland, Molkom
· 26 825 inlägg
Den belastningsförmåga som anges i reglerna ger en temperatur på 70 grader på PVC-isolerade ledare. Så hur mycket tål PVC? Kanske några grader till. Enligt denna skrift så tål den ingenting över 70 grader, eller närmare bestämt, livslängden påverkas.
