Energiförlust i kabel?

[Päronboll]

Hur beräknar jag energiförlusten i en vanlig 10 meters förlängningskabel? Jag förstår att det inte är mycket, men är ändå nyfiken. Skulle vilja jämföra olika dimensioner, i mm2, inte i awg, då jag vill veta så exakt som möjligt.

 

[tommib]

Ohms lag gäller, nu som alltid. Resistensen i kabeln räknas ut med formeln R = (rho*L)/A där rho är den specifika resistiviteten för metallen (Cu = 1,67e-8, enl wikipedia), L är längden och A är arean i m2 (du får omvandla till kvmm).

Det kan påpekas att resistiviteten på många andra ställen anges till 0,0175 ohm*mm2/m eller tom förenklas till 0,018. Använder du dem till konstanten slipper du också konverteringen mellan kvadratmeter och kvadratmillimeter.

 

[elmont]

R=0,0175 x l / a
R= resistansen
0,0175= kopparns specifika resistans vid 15 grader
l = längden i meter
a = rean i mm2
Sedan ökar resistansen vid högre temperatur och tempetaturkoefficienten för koppar är 0,004 ohm/gradC
Felet fixat nu

 

[tommib]

Med din konstant så är arean i kvmm (se ovan), annars blir det tokigt.

Snyggt dock med temperaturkorrektionen.

 

[MagHam]

Beror på vilka storheter du känner till. Mest troligt är väl att vilja räkna för en given ström.

P=R*I^2
Där R = ρ*L/A
Resistiviteten (ρ) för koppar är 1,67 × 10-8 Ωm (Edit ser att några anger högre)

Exempel:
10 meters kabel med enfasbelastning -> L = 20m (Båda ledarna leder ström)
Area 1,5 mm2 = 0,0000015 m2
Ström 5 A

P = 1,67×10-8 * 20 / 0,0000015 * 5^2 = 5,6 W

Det är effektförlusten W (J/s) vid en viss ström.
Energiförlusten får du genom att multiplicera med tiden:
T ex under 1 timme = 3600 s -> 5,6 J/s * 3600 s = 20,2 kJ

 

[MagHam]

Som andra redan påpekat ökar resistiviteten med temperaturen OCH kabeln ingår ju i en krets där den är en av "komponenterna".
D v s kopplas den till en spisplatta med en viss märkeffekt så kommer den märkeffekten inte att uppnås i plattan, och när kabeln blir varm blir det en ytterligande begränsande faktor.
Går man sen upp extremt i ledardimension så gör sig skinneffekten gällande.

 

[GK100]

I kablar, sladdar som TS frågar om och av normalt utförande som man köper för användning i elinstallationer är det bäst att använda resisistiviteten 0.018. Detta av standardskäl som tillverkarna använder för att ange egenskaper för ledare även om det inte är helt enligt materialkonstanter i fysikaliskt mer korrekta tabeller etc.

 

[prototypen]

Sedan så är det så att 1,5 mm2 kabel inte är 1,5 mm2 utan mer åt 1,4 mm2.
Det är inte arean som styr tillverkningen utan det är resistansen.
Det är satt en övre gräns för resistansen någon gång i tiden då toleranserna i tillverkningen var större.
Nu kan trådtillverkarna hålla jämnare kvalitet och ligger så nära maxgränsen för resistans de bara törs, koppar är dyrt.
Så det är bättre att titta vad standarden säger är att räkna på arean.

Det här har jag haft uppe tidigare och någon hade hittat vad standarden föreskrev.
Då var det EXLQ 2.5 som var 2,32 mm2
Protte

 

[prototypen]

Hittade min gamla tråd...
https://www.byggahus.se/forum/threads/ska-inte-2-5-mm2-vara-det-numera.246715/

Tyvärr så funkar inte länkarna

Protte

 

[Allmänobildad]

Går man sen upp extremt i ledardimension så gör sig skinneffekten gällande.

På tal om det. Hur ter sig skinneffekten vid sektorformade ledare? Skinndjupet vid 50Hz ligger ju på ca 8,5-9mm för runda ledare, tvärsnittsarea 220-250mm². Kraftkablar vid den dimensionen är ju oftast sektorformade.

 

[GK100]

Sedan så är det så att 1,5 mm2 kabel inte är 1,5 mm2 utan mer åt 1,4 mm2.
Det är inte arean som styr tillverkningen utan det är resistansen.
Det är satt en övre gräns för resistansen någon gång i tiden då toleranserna i tillverkningen var större.
Nu kan trådtillverkarna hålla jämnare kvalitet och ligger så nära maxgränsen för resistans de bara törs, koppar är dyrt.
Så det är bättre att titta vad standarden säger är att räkna på arean.

Det här har jag haft uppe tidigare och någon hade hittat vad standarden föreskrev.
Då var det EXLQ 2.5 som var 2,32 mm2
Protte

Det är just här man ska använda 0.018 och den angivna arean (som då kan avvika från den fysiska) om man vill räkna ut resistansen för ledarna i kabeln och vid 20 C. Den resistiviteten passar bra för alla kablar Cu vi rör oss med här på BH.

 

[GK100]

På tal om det. Hur ter sig skinneffekten vid sektorformade ledare? Skinndjupet vid 50Hz ligger ju på ca 8,5-9mm för runda ledare, tvärsnittsarea 220-250mm². Kraftkablar vid den dimensionen är ju oftast sektorformade.

Det är inget man normalt behöver tänka på vid så pass "små" areor och 50 Hz dvs skillnad pga annat tvärsnitt än klassiska runda och inte skineffekt heller i de fallen. Det som däremot har kommit in i de fallen med areor > 70 mm2 är att man får börja ta med induktansens inverkan och se kabeln som en impedans pga att resistansen har kommit ner så pass i belopp på grövre areor.

 

[MagHam]

Jag som - i både utbildning och intresse - har en fot i varje läger vad gäller el respektive fysik tycker det är rätt anmärkningsvärt att elbranschen hittat på en egen materialkonstant av tillverkningsmässiga skäl.
Har inte tänkt så mycket på det, eller grottat i bakgrunden, utan trott att det varit skrivfel eller avrundningsfel. Så där fick jag lära mig varför
Och hade det varit på en fysiktenta så var mina uträkningar korrekta

 

[PatrikJo]

På tal om det. Hur ter sig skinneffekten vid sektorformade ledare? Skinndjupet vid 50Hz ligger ju på ca 8,5-9mm för runda ledare, tvärsnittsarea 220-250mm². Kraftkablar vid den dimensionen är ju oftast sektorformade.

Nu var det några år sedan jag läste sådant här, men en sektorformad ledare borde rimligtvis vara sämre. Men man kanske dimensionerar kabeln så att all area ligger inom dina 9 mm från ytan (vid 50hz)? Har inte så mycket erfarenhet av de här dimensionerna

 

[Johan456]

Jag som - i både utbildning och intresse - har en fot i varje läger vad gäller el respektive fysik tycker det är rätt anmärkningsvärt att elbranschen hittat på en egen materialkonstant av tillverkningsmässiga skäl.
Har inte tänkt så mycket på det, eller grottat i bakgrunden, utan trott att det varit skrivfel eller avrundningsfel. Så där fick jag lära mig varför
Och hade det varit på en fysiktenta så var mina uträkningar korrekta

Tillverkaren brukar ange en impedans per km och vid 20 grader. Jag antar att det är enligt standard. Ska man sedan räkna ut förlusten i kabeln får man ju själv korrigera för den ökade temperaturen. Det är det svåra, en tumregel är att räkna med att kabeln blir 50 grader, men det kan ju variera. Använder man ett program för effektförlust så används av programmet tyvärr kabelns maximala temperatur vilket aldrig är fallet i praktiken. Men för att svara på ditt påstående så använder elbranschen ingen konstant.