Formler och berakningar

VärmeKabelTeknik Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler

Från

Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler VärmeKabelTeknik 2

Formler

Krävda ledare för planritning av kablar.

Given Direkt ström Singelfas-alternerande ström Trefas-alternerande ström

Spänningsfall, ström A= 200 · L · I

γ · U° · U

200 · L · I · cosϕ

γ · U° · U

173 · L · I · cosϕ

γ · U° · U

Spänningsfall, kraft A= 200 · L · P

γ · U° · U²

200 · L · P

γ · U° · U²

100 · L · P

γ · U° · U²

Strömförbrukning, ström A= 200 · L · I²

γ · P° · P

200 · L · I²

γ · P° · P

300 · L · I²

γ · P° · P

Strömförbrukning, ström A= 200 · L · P

γ · P° · U²

200 · L · P

γ · P° · U² · cos²ϕ

100 · L · P

γ · P° · U² · cos″ϕ

I = Kraft i Ampere

γ = Ledningsförmåga (koppar 56, aluminium 34)

L = Ledares längd (singel) i meter

P = Transmissionsström i Watt

P° = Strömförlust i % av transmissionsströmmen

A = Ledares planritning i mm²

U° = Spänningsfall i % av den operative spänningen

U = Opererande spänning i Volt

cosϕ = Strömfaktor (vanligtvis antigen att vara 0.8)

Formlerna för alternering och trefasström tar inte hänsyn till den induktiva resistansen. Resistansen är en funktion av avståndet mellan de individuella konduktorerna.

Bestämning av strömmen om kraften känns till.

Direkt ström

I = P

U ∙ η

P = Kraft i W U = Spänning i V I = Ström i A

η = Effektivitet Exempel Vad är strömmen som en värmeanordning på 3.4kW absorberar vid 440V? (h = 1)

I = 3400

= 7.7 A 440 · 1

Alternativ ström

I = P

U ∙ cosϕ

P = Kraft I W

U = Spänning I V

I = Ström I A

cosϕ = Fasskifte

η = Effektivitet

Exempel: Vad är strömkonsumtionen av en alternative strömmotor av 1.9kW vid cosϕ = 0.77 och en effektivitet på 79%? Spänningen är 230V, 50 Hz.

I = 1900

= 13.6 A 230 ∙ 0.77 ∙ 0.79

Tre‐fasström:

I = P

1.73 ∙ cosϕ ∙ η ∙ U

P = Kraft i W U = Yttre konduktörsspänning i V I = Yttre konduktörsström i A cos ϕ= Fas‐skift

η = Effektivitet

Exempel Hur mycket ström behöver en trefas motor på 22kW vid 400V, 50 Hz, med cosϕ = 0.89 och en effektivitet på 90%?

I= 22000

= 39.7 A 1.73 ∙ 400 ∙ 0.89 ∙ 0.9

VärmeKabelTeknik Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler Teknisk data/kalkyler

Tillåten trefas kabel laddad till 5% spänningsfall Representation: I = F(L) och I = F(P) cosϕ = 0.82

Exempel:

En kraft på 70kW överförs en distans på L = 450 m. Funktionen I = F(P) ger oss 70 kW ≅ 130 A (blandade användare).

Funktionen I = F(L) förser kabel planritningsdelen med 95mm².

En längd på 500m skulle redan kräva en kabel på 120mm2 för att försäkra att spänningsfallet och därmed också kraftfallet är inom en acceptable och ekonomisk omfattning.

Representation: I = F(L) visar att, till exempel, för 95mm² är tillåtna säkringen på 200A fastställer att laddningsgränsen är L = 300m, dvs. Uv < 5%.

300m från planritningen kan den inte längre bli helt utnyttjad.


Typiska karaktärer för flertalet isolerade kabelmaterial. Isoleringsmassa Termoplastiska Tredimensionella material

Förkortningar(1)PVC PE PBT-FR TPE-E ETFE FEP PTFE EPR PE-X RX 125 RX 1555 RX 155 PVDF-

X SIR

CENELEC-typT11 EI6 EI2 Termiska egenskaper Termiskt motstånd 20,000 h (°C) 70 70 110 110 135 180 250 90 90 120 130 135 135 180 24 h (°C) 100 100 160 160 220 240 300 180 180 200 220 220 220 260 Liten strömkrets (°C) 160 100 160 160 250 250 300 250 250 280 280 280 300 350 Köldresistans, flyttad (°C) -5 -55 -40 -40 -55 -55 -70 -40 -55 -40 -55 -55 -55 -55 Mekaniska egenskaper Tänjbar styrka (N/mm²) ≥12.5 ≥10 ≥25 ≥30 ≥30 ≥10 ≥20 ≥5.0 ≥12.5 ≥12.5 ≥12.5 ≥15 ≥28 ≥5.0 Brottöjning (%) ≥125 ≥300 ≥200 ≥200 ≥150 ≥200 ≥200 ≥200 ≥200 ≥200 ≥200 ≥300 ≥200 ≥150 Nötningshållfasthet Tillf. Bra Bra Utm. Utm. Tillf. Tillf. Tillf. Utm. Bra Utm. Bra Utm. Dålig Flexibilitet(2) Tillf. Dålig Dålig Dålig Dålig Dålig Dålig Utm. Dålig Tillf. Dålig Tillf. Dålig Utm. Elektroniska egenskaper Volymresistans vid 20°C(Ωcm) 10 e14 10 e16 10 e15 10 e15 10 e16 10 e18 10 e18 10 e15 10 e16 10 e14 10 e16 10 e16 10 e14 10 e15 Dielektrisk constant vid 1kHz 5.0 2.3 3.7 3.8 2.6 2.2 2.0 3.0 2.4 4.2 2.6 2.8 5.7 3.0 Brandegenskaper Flamsäkert Ja Ne Ja Nej Ja Ja Ja Nej Nej Ja Ja Ja Ja Ja Halogenfri Nej Ja Ja Ja Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Nej Nej Ja Frätande förbränningsgaser Ja Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Rökbildning Stark Medel Medel Medel Låg Låg Låg Medel Medel Låg Stark Stark Låg Medel

Resistent till Joniserande strålning (kGy) 100 1000 1000 1000 2000 100 1 2000 1000 1000 1000 1000 1000 500 Lösningsmedel3) Tillf. Tillf. Bra Bra Utm. Utm. Utm. Tillf. Tillf. Tillf. Bra Tillf. Utm. Tillf. Oljor och bränslen(3) Tillf. Tillf. Bra Bra Utm. Utm. Utm. Dålig Tillf. Tillf. Bra Tillf. Utm. Tillf. Syror och alkaliska lösning(3) Bra Utm. Tillf. Tillf. Utm. Utm. Utm. Utm. Utm. Bra Bra Bra Utm. Tillf. Vatten/Hydrolysis(3) Bra Utm. Tillf. Tillf. Utm. Utm. Utm. Bra Utm. Bra Utm. Utm. Utm. Utm. Väder/UV-strålning Bra Dålig Bra Bra Utm. Utm. Utm. Bra Tillf. Bra Bra Bra Utm. Utm.

Mantelmassa Termoplastiska Tredimensionella material

Förkortningar(1)LSFH TPU CR RX 125A RX 125M RX125TM REMS REMS FH CENELEC-typ TMPU EM2 EI6

Termiska egenskaer Termiskt motstånd 20,000 h (°C) 90 90 60 120 120 120 130 120 24 h (°C) 130 140 120 200 200 200 200 200 Liten strömkrets(°C) 250 200 200 280 280 280 280 280 Köldresistans, flyttad (°C) -25 -55 -25 -25 -25 -25 -40 -25 Mekaniska egenskaper Tänjbar styrka (N/mm²) ≥9.0 ≥25 ≥10 ≥10 ≥9 ≥10 ≥15 ≥10 Brottöjning (%) ≥125 ≥300 ≥300 ≥125 ≥125 ≥125 ≥300 ≥125 Nötningshållfasthet Bra Utm. Bra Bra Bra Bra Bra Bra Flexibilitet(2) Tillf. Tillf. Utm. Tillf. Bra Bra Bra Bra Elektriska egenskaper Volymresistans vid 20°C(Ωcm) 10 e13 10 e12 10 e10 10 e14 10 e12 10 e12 10 e12 10 e12 Dielektrisk constant vid 1 kHz 5 7 8 4.8 6 5 4.8 5.5 Brandegenskaper Flamsäkert Ja Nej Ja Ja Ja Ja Ja Ja Halogenfri Ja Ja Nej Ja Ja Ja Nej Ja Frätande förbränningsgaser Nej Nej Ja Nej Nej Nej Ja Nej Rökbildning Låg Medel Stark Låg Låg Låg Stark Låg Resistent till Joniserande strålning (kGy) 1000 5000 500 1000 1000 1000 1000 1000 Lösningsmedel(3) Dålig Tillf. Tillf. Tillf. Tillf. Tillf. Tillf. Tillf. Oljor och bränslen(3) Dålig Dålig Bra Tillf. Bra Bra Utm. Utm. Syror/Alkaliska lösningsmedel(3) Tillf. Tillf. Utm. Bra Bra Utm. Utm. Bra Vatten/Hydrolys(3) Tillf. Utm. Bra Bra Bra Utm. Bra Bra Väder/UV-strålning Tillf. Bra Bra Bra Bra Bra Utm. bra

VärmeKabelTeknik Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler Materialbenämningar

Termoplastisk

ETFE .................................................................. Etylen‐tetrafluoroetylen copolymer

FEP .................................................................... Tetrafluoroetylen‐perfluoropropylen copolymer

LSFHTM ............................................................. Halogen fritt, flamsäkert material (låg rökfri halogen)

PBT‐FR ............................................................... Flamsäker polybutylen tereftalat

PE ...................................................................... Polytylen

PTFE .................................................................. Polytrafluoroetylen

TPE‐E ................................................................. Termoplastisk polyester elastomer

TPU ................................................................... Termoplastisk polyuretan

.........................................................................

Korslinkade material

CR ...................................................................... Klorofen gummi

EPR .................................................................... Etylen propylen gummi

PE‐X ................................................................... Sammanfogade polyethylen

PVDF‐X .............................................................. Sammanfogade polyvinyliden fluorid

RADOX®125 ...................................................... Polyolefin copolymer

RADOX®125A .................................................... Polyolefin copolymer

RADOX®125M ................................................... Polyolefin copolymer

RADOX®125TM ................................................. Etylen acrylat copolymer

RADOX®155 ...................................................... Polyolefin copolymer

RADOX®155S ..................................................... Polyolefin copolymer

RADOX®ELASTOMER S (REMS) ......................... Etylen acrylat copolymer

RADOX® ELASTOMER S FH (REMS FH) .............. Etylen acrylat copolymer

SIR ..................................................................... Silikon gummi

RADOX® är ett registrerat varumärke som tillhör HUBER+SUHNER för elektroniskt sammankopplad stråle, värmetåliga kabel‐ isolationer och mantlar.

LSFHTM är ett registrerat varumärke som tillhör HUBER+SUHNER för halogenfria, flamsäkra kabelmantlar.


Köld‐ och värme resistans för olika isolationer och mantlar

(temperatur service källa)

VärmeKabelTeknik Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler


Standarder

System för typbeteckning av elektriska kablar enligt CENELEC HD 361 Exempel: Lättvikt PVC‐mantelkabel, platt.

Block 1:

Standard typ H: Harmoniserad typ A: Tillkännage nationell typ

2 Spänning graderad U°/U 01: 100/100V 03: 300/300V 05: 300/500V 07: 450/750V

Block 2:

3 Isolations material 4 Mantel material R: Etylen propylen gummi, 90°C G: Etylen vinylacetat N: Polykloropren gummi Q: Polyuretan R: Etylen propylen gummi, 60°C S: Silikon gummi V: PVC V2: PVC, 90°C V3: PVC, köldresistant V5: PVC, oljeresistant Z: Crosslinked polyolefin massa, lite korrosionsgaser, låg rök Z1: Termoplastisk polyolefin massa, lite korrosionsgaser, låg rök

5 Konstruktions egenskap H: Platt, delbar linje H2: Platt, odelbar linje

6 Konduktor typ F: Tvinnad (Klass 5) med flexibla kablar H: Tvinnad (Klass 6) med flexibla kablar K: Tvinnad (Klass 5) med permanent installerade kablar R: Tvinnad (Klass 2) U: Enkel (Klass 1)

Block 3

7 Antal kärnor

8 Skyddande jordkontaktor X: utan skyddande jordkontaktor (grön‐gul) G: med skyddande jordkontaktor (grön‐gul)

9 Konduktor planritning i mm²

VärmeKabelTeknik Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler Övergång AWG planritning meter vajer och vajer diameter

AWG = American Wire Gauge

AWG With UL/CSA With MIL

Planritning

mm² nom.

Diameter

mm nom.

Planritning

mm² nom.

36 0.013 0.13 -

34 0.020 0.16 -

32 0.032 0.20 -

30 0.051 0.25 0.057

28 0.081 0.32 0.090

26 0.13 0.40 0.15

24 0.21 0.51 0.24

22 0.32 0.64 0.38

20 0.52 0.81 0.62

18 0.82 1.0 0.96

16 1.3 1.3 1.2

14 2.1 1.6 1.9

12 3.3 2.1 3.0

10 5.3 2.6 4.7

8 8.84 3.3 8.6

6 13 4.1 14

4 21 5.2 22

3 27 5.8 -

2 34 6.5 34

1 42 7.3 41

1/0 54 8.3 53

2/0 67 9.3 67

3/0 85 10 84

4/0 107 12 107

Termiska isolationsmaterial klasser enligt IEC 60085

Termisk

klass

Max. begränsnings-

temperatur

Termisk

klass

Max. begränsnings-

temperature

Termisk

klass

Max. begränsnings-

temperatur

Y 90°C B 130°C 200 200°C

A 105°C F 155°C 220 220°C

E 120°C H 180°C 250 250°C


Telefon: 0301‐418 40 – Email: [email protected] – Hemsida: www.vkts.se

Industrihuset Södra Hedensbyn 43

S‐430 64 HÄLLINGSJÖ S‐931 91 SKELLEFTEÅ

Sverige Sverige

Fax: 0301‐418 70 Fax: 0910‐881 33

Formler och berakningar

Documents

Transcript of Formler och berakningar