Влияние температуры на падение напряжения
Влияние температуры на падение напряжения
Сопротивление проводника увеличивается с повышением температуры, что напрямую влияет на падение напряжения. Это особенно важно при установке в условиях высоких температур, таких как чердаки, котельные или наружное оборудование. Понимание того, как температура влияет на сопротивление проводника, имеет решающее значение для проектирования надежных электрических систем в экстремальных условиях эксплуатации.
Таблицы NEC показывают характеристики проводников при определенных температурах. Когда фактическая рабочая температура отличается, проектировщики должны использовать температурные коэффициенты для расчета фактического сопротивления и корректировки расчетов падения напряжения. Это гарантирует, что проводная система соответствует требованиям производительности в ожидаемых условиях эксплуатации.
Понимание температурного коэффициента
Температурный коэффициент сопротивления проводника показывает, насколько изменяется сопротивление при изменении температуры на один градус. Медь и алюминий имеют разные температурные коэффициенты, что влияет на то, как их сопротивление увеличивается при повышении температуры.
Температурные коэффициенты материалов проводников
Медь
Температурный коэффициент: 0,00393/°C при 20°C
Увеличение примерно на 0,393% на каждый °C выше 20°C
Алюминий
Температурный коэффициент: 0,00403/°C при 20°C
Немного более высокая чувствительность к повышению температуры
Расчет температурной коррекции
Для расчета сопротивления проводника при различных рабочих температурах используется следующая формула:
Формула температурной коррекции
Практический пример: высокотемпературная среда
Пример: проводка на чердаке
Медный проводник 10 AWG длиной 100 футов, проходящий через чердак при температуре 75°C (1,018 Ω/kft при 20°C)
Разница температур = 75°C - 20°C = 55°C
R₇₅ = 1,018 × [1 + 0,00393 × 55]
R₇₅ = 1,018 × 1,216
R₇₅ = 1,238 Ω/kft (увеличение на 21,6%)
Падение напряжения при этой температуре будет на 21,6% выше, чем рассчитанное при 20°C.
Влияние температурных номиналов изоляции
Изоляция проводников рассчитана на безопасную работу при номинальной температуре. Однако использование изоляции с более высокой температурной номинацией не изменяет увеличение сопротивления из-за повышения температуры.
| Тип изоляции | Температурный номинал | Типичное применение |
|---|---|---|
| THWN/THHN | 75°C/90°C | Общая проводка |
| XHHW | 90°C | Сухие и влажные места |
| RHW-2 | 90°C | Влажные места |
Соображения при проектировании
- Коррекция температуры окружающей среды: В высокотемпературных средах применяйте температурные коррекционные коэффициенты для корректировки сопротивления. Это делает расчеты падения напряжения более точными.
- Консервативное проектирование: Рассчитывайте падение напряжения при ожидаемой максимальной рабочей температуре, чтобы гарантировать соответствие системы требованиям при всех условиях.
- Отвод тепла от проводников: Когда проводники связаны или заложены в изоляцию, рабочая температура увеличивается, что приводит к повышению сопротивления и падения напряжения.
Расчет падения напряжения с температурной коррекцией
Выполните точные расчеты падения напряжения при ожидаемой рабочей температуре, чтобы убедиться, что электрические системы соответствуют требованиям производительности независимо от условий окружающей среды.
Инструмент расчета падения напряженияНачать расчёт
Готовы применить эти концепции в своём проекте? Используйте наш профессиональный калькулятор падения напряжения.
Открыть калькулятор