1 van 1

Kabel berekening

Geplaatst: do 04 okt 2018, 16:50
door royman40
Hallo,
 
Momenteel ben ik bezig met een project waarbij ik de performance van een waterstof brandstof moet bepalen. Om dit te kunnen doen moet ik de brandstof cel aan een belasting hangen. De nominale stroom van de kabel is 230 A en de spanning aan de uitgang van de brandstofcell is dan ongeveer 40 volt.  De maximale spanningsval  (in procent ) is 5% en de kabel mag maximaal een tempratuur bereiken van 70 C. Nu heb ik de volgende berekeningen verricht:
\(T_{1}= 20 [Celsius]\)
\(T_{2}= 90 [Celsius]\)
\(\Delta T}= 70 [Celsius]\)
\(\alpha=0.0039 [K^-1] \)
\(\rho=0.0175[(\Omega*mm^2)/m]\)
\(L=3m\)
\(\Delta U = (U_{n} *\Delta U\%) /100\% =(40*5\%)/100\%=2V\)
\(R_{T1}=(\Delta U)/(2*I)=2/(2*230)=0.00435 \Omega\)
\(R_{T2}=R_{T1}*(1+(\alpha*\Delta T))=0.00435*(1+(0.0039*70))=0.00554\Omega\)
\(A=(\rho*L)/R_{T2}=(0.0175*3)/0.00554=9,47[mm^2]\)
Nu is de brandstof cel eerder getest en toen zijn er kabels gebruikt van 50 mm2 (ader dikte)bij dezelfde nominale stroom. Nu vroeg ik me af of ik wel de juiste berekening heb gemaak , heb ik nog iets over het hoofd gezien?

Re: Kabel berekening

Geplaatst: do 04 okt 2018, 18:30
door ukster
je zegt ,de kabel mag maximaal een temperatuur van 70ºC bereiken!  in dat geval is ΔT=50ºC
verder gebruik je bij ΔT=70ºC de soortelijke weerstand die hoort bij 20ºC (0,0175)
soortelijke weerstand
soortelijke weerstand 838 keer bekeken

Re: Kabel berekening

Geplaatst: do 04 okt 2018, 22:13
door royman40
\(R_{T2}=R_{T1}*(1+(\alpha*\Delta T))=0.00435*(1+(0.0039*50))\)
\(=0.00519825\Omega\)
\(\rho=\rho_{0}*e^{ (\alpha*T )}\)
\(\Rightarrow \rho(T2)/\rho(T1)=e^{(T2-T1)}\)
\(\Rightarrow \rho(T2)=\rho(T1)*e^{\alpha*(T2-T1)}\)
\(=0.0175*e^{0.0039*(50)}=0.0213[(\Omega*mm^2)/m]\)
\( A=(\rho*L)/R_{T2}=(0.0213*3)/0.00519825=12,3[mm^2] \)

Dus als ik het goed heb berekend/begrepen : als de kabel een doorsnede heeft van 12,3 mm2 kan er een (continue) nominale stroom lopen van 230 A waarbij de kabel maximaal 70 graden Celsius wordt?

Re: Kabel berekening

Geplaatst: do 04 okt 2018, 22:25
door ukster
Inderdaad.
 
Bij deze berekening heb je geen rekening gehouden met de maximale kortsluitstroom die kan optreden en de tijd dat deze duurt
vandaar misschien die 50mm2 

Re: Kabel berekening

Geplaatst: vr 05 okt 2018, 11:10
door royman40
Is er nog een formule waarbij de tijd wordt inbegrepen bij het berekenen van de kabeldikte? en hoe wordt deze kortsluit tijd bepaald?