Kako izračunati gubitak napajanja u twin bakarskom jezgri na kopnu Zemljišta?

Kao dobavljač blizanskih bakra Core omotače Zemljine kablove, često se susrećem sa upitima kupaca o izračunavanju gubitka snage u tim kablovima. Razumijevanje gubitka snage je presudno za efikasan dizajn i rad električnog sustava. U ovom blogu podijelit ću sveobuhvatan vodič o tome kako izračunati gubitak energije u twin bakarskom jezgri na kopnu.

Razumijevanje osnova gubitka moći

Gubitak energije u električnom kablu prvenstveno se javlja zbog dva faktora: otpornih gubitaka (poznat i kao i) gubici i dielektrični gubici. Otporni gubici su najznačajniji u kablovima za napajanje i uzrokovani su otporom bakrenih dirigenta u protok električne struje. Dielektrični gubici, s druge strane, javljaju se u izolaciji kabela i uglavnom su mnogo manji u odnosu na otporne gubitke.

Čimbenici koji utječu na otporni gubitak energije

Otporni gubitak napajanja u kablu može se izračunati pomoću formule (P = i ^ {2} r), gdje je (P) gubitak energije u vatima, (i) je struja koja prolazi kroz kabl u ampere, a (r) je otpor kabla u Ohma. Nekoliko faktora utječe na otpor kabla i, prema tome, gubitak snage:

• Materijal vodiča: Bakar je obično korišten materijal za provodnike u električnim kablovima zbog velike električne provodljivosti. Otpornost bakra je relativno nizak, što pomaže umanjiti gubitku snage.
• Cross Cross - sekcijski prostor: Otpornost dirigenta obrnuto je proporcionalan svom presjeku - sekciji. Veći križ - sekcijski prostor rezultira nižom otpornošću i manje gubitka energije.
• Dužina kabla: Otpor dirigenta direktno je proporcionalan njegovoj dužini. Dulji kablovi imaju veću otpornost i, samim tim, veći gubitak snage.
• Temperatura: Otpor bakara se povećava sa temperaturom. Kako se kabl zagrijava zbog protoka struje, njegova otpornost se povećava, što dovodi do većeg gubitka snage.

Izračunavanje otpora kabla

Otpornost bakrenog provodnika može se izračunati pomoću formule (R = \ rho \ frac {l} {a}), gdje je (\ rho) otpor bakra, (l) je duljina kabla i (a) je križ provodnik.

Otpornost bakra u (20 ^ {\ circ} c) otprilike je (1,72 \ puta10 ^ {- 8} \ omega m). Međutim, otpornost bakra se mijenja temperaturom prema formuli (\ rho_t = \ rho_ {20} (1 + \ alfa)), gdje je otpornost na temperaturu (t) (\ rho_ {20}) i (\ alfa) je temperaturni koeficijent otpora za bakar, koji je otprilike (0.00393 / ^ {\ circ} C).

Pretpostavimo da imamo bakrenu kabel bakra od bakra sa duljinom (l) u metrima, križ - sekcijsko područje (a) u kvadratnim metrima, te trenutnom (i) koja teče kroz njega. Prvo moramo izračunati otpor jedne jezgre kabla na radnoj temperaturi (t).

1. Izračunajte otpornost na radnoj temperaturi:
   • (\ rho_t = \ rho_ {20} (1+ \ alfa (T - 20)))
2. Izračunajte otpor jedne jezgre:
   • (R_1 = \ rho_t \ frac {l} {a})
3. Budući da imamo twin - jezgro kabl, ukupni otpor kabela za trenutnu stazu je (R = 2R_1) (pod pretpostavkom da struja prolazi kroz obje jezgre).

Izračunavanje otpornog gubitka snage

Nakon što izračunamo otpor (r) kabla, možemo izračunati otporni gubitak energije pomoću formule (P = i ^ {2} r).

Na primjer, pretpostavimo da imamo twin bakreni jezgrani kabel sa duljinom (l = 100m), križ - presjek (A = 10mm ^ {2} = 10 \ puta 10 ^ {2}), struju (I = 20A) i radna temperatura (T = 60 ^ {\ circ} c).

1. Izračunajte otpornost na (60 ^ {\ circ} c):
   • (\ rho_t = 1,72 \ puta10 ^ {- 8} (1 + 0.00393 \ puta (60 - 20)))
   • (\ rho_t = 1,72 \ puta10 ^ {- 8} (1 + 0.1572)))
   • (\ rho_t = 1,72 \ puta10 ^ {- 8} \ puta1.1572 \ cca ccause10 \ puta10 ^ {- 8} \ omega m)
2. Izračunajte otpor jedne jezgre:
   • (R_1 = \ rho_t \ frac {l} {a} = 1,99 \ puta10 ^ {- 8} \ puta \ frac {100} {10 \ puta10 ^ {- 6}})
   • (R_1 = 0,199 \ omega)
3. Izračunajte ukupni otpor twin-a - jezgra kabela:
   • (R = 2R_1 = 2 \ times0.199 = 0.398 \ omega)
4. Izračunajte otporni gubitak energije:
   • (P = i ^ {2} r = (20) ^ {2} \ puta0.398)
   • (P = 400 \ puta0.398 = 159,2W)

S obzirom na dielektrične gubitke

Iako su dielektrični gubici uglavnom mnogo manji od otpornijih gubitaka, oni i dalje mogu biti značajni u nekim aplikacijama, posebno na visokim frekvencijama. Dielektrični gubici pojavljuju se zbog polarizacije izolacije kabela kada se primjenjuje naizmjenični napon.

Dielektrična snaga gubitka (P_D) može se izračunati pomoću formule (P_D = 2 \ PI \ Delta), gdje je (f) frekvencija naizmjenične struje, (c) je napon preko kabla i (\ tan \ delta) je tangent za gubitak izolacijskog materijala.

Za većinu primjene niskog - frekvencijskog napajanja, dielektrični gubici su zanemarivi u odnosu na otporne gubitke. Međutim, u visokim - frekvencijskim aplikacijama kao što su telekomunikacijski ili visoki - naponski prijenos snage, potrebno je pažljivo razmotriti dielektrični gubici.

Uticaj gubitka energije na električni sistem

Visok gubitak energije u kablu može imati nekoliko negativnih utjecaja na električni sustav:

• Energetska efikasnost: Gubitak energije predstavlja izgubljenu energiju, što povećava operativni troškovi električnog sistema.
• Kablovsko grijanje: Gubitak snage se rastavlja kao toplina, koja može uzrokovati porast temperature kabela. Prekomjerno grijanje kablova može oštetiti izolaciju kabla i smanjiti svoj životni vijek.
• Pad napona: Gubitak moći u kablu takođe uzrokuje pad napona duž dužine kabla. Značajan pad napona može utjecati na performanse električne opreme povezane na kabl.

Smanjenje gubitka energije u twin bakarnim jezgrama Zemljine kablove

Da biste smanjili gubitak napajanja u kablu od bakrenih jezgra u twin bakar, mogu se poduzeti sljedeće mjere:

• Koristite kablove sa većim presjekom - presjeka: Kao što je spomenuto ranije, veći križ - sekcijski prostor rezultira nižom otporom i manje gubitka energije. Međutim, to takođe povećava troškove kabla.
• Optimizirajte usmjeravanje kabla: Smanjite dužinu kabela odabirom najkraće moguće rute za ugradnju kabela.
• Ispravna veličina kabela: Provjerite je li kabel pravilno veličine za struju opterećenja. Prevelizirani kablovi mogu biti skupi, dok podnjeljeni kablovi mogu rezultirati velikim gubitkom i pregrijavanjem.
• Upravljanje temperaturom: Omogućite odgovarajuću ventilaciju i hlađenje za kablove za održavanje radne temperature niske. Niže temperature rezultiraju nižim otporom i manje gubitka energije.

Naše ponude proizvoda

Kao dobavljač Twin bakarnih jezgraničnih kablova, nudimo širok raspon visokog kvaliteta - kvalitetnih kablova pogodnih za različite aplikacije. Naši kablovi dizajnirani su za minimiziranje gubitka energije i osigurati pouzdane performanse. Pored blizanci bakra Core omotane kablove, nudimo i druge vrste kablova kao što suVatra - otporni bakreni provodnik PVC izolacija Početna Električni kabl,Izolirana električna žica otporna na toplinu, iRetardant plamena nasukani bakar Core PVC izolirani kabel.

Zaključak

Izračunavanje gubitka napajanja u twin bakarskom jezgri kabela je važan korak u dizajnu i radu električnog sustava. Razumijevanjem faktora koji utječu na gubitak energije i koristeći odgovarajuće formule, možemo precizno izračunati gubitak energije i poduzeti mjere za to. Ako imate bilo kakvih pitanja o našim blizanskim bakarnim jezgrama Zemljinim kablovima ili vam treba pomoć u proračunima gubitka energije, slobodno nas kontaktirajte za daljnju raspravu i potencijalne mogućnosti nabavke.

Reference

• Grover, FW (1946). Proračuni induktivnosti: Radne formule i tablice. Dover publikacije.
• Nilsson, JW, & Riedel, SA (2014). Električni krugovi. Pearson.
• Kompanija Southwire. (ND). Osnove električnih kabla. Preuzeto sa službene web stranice Southwire.