Kabelerwärmung

OP #3172496
Hallo allerseits,
es geht um die Kabelerwärmung.

Also ich habe 10mm² Kupferkabel, das eine 70°C Betriebstemperatur hat.
Meine Umgebungstemperatur beträgt etwa 40°C.

Wie kann ich errechnen mit welchem Strom ich das Kabel maximal belasten 
darf und wie lange damit ich ich die Temperatur<=70°C halten kann?

Vielen Dank im Voraus.

Grüße
Micha
@ null d. (null_d)

>Also ich habe 10mm² Kupferkabel,

> das eine 70°C Betriebstemperatur hat.

Du meinst maximal zulässige Betriebstemperatur?

>Meine Umgebungstemperatur beträgt etwa 40°C.

>Wie kann ich errechnen mit welchem Strom ich das Kabel maximal belasten
>darf und wie lange damit ich ich die Temperatur<=70°C halten kann?

Einfach: Tabellenbücher mit Strombelastbarkeiten suchen, bei 10mm^2 sind 
glaub ich um die 8A/mm^2 erlaubt, macht maximal 80A.

Kompliziert: Aus Messung oder Simulation den Wärmewiderstand des Kabels 
ermitteln, danach über den ohmschen Widerstand die zulässige 
Verlustleitung bzw. den Strom errechnen.
@null d. (null_d)

>Die Verlustleistung, habe ich.

Ist ja nicht wirklich schwer ;-)

>Wie komme ich dann von der Verlustleistung auf die Wärme?

Über den Wärmewiderstand, siehe Kühlkörper. Für einen einfachen, 
koaxialen Aufbau könnte man den zumindest grob berechnen.

>Tabellenbuch zählt nicht, muss die Rechnung her.

Dann mal los!
OP
Kommt irgendwie viel zu kleiner Wert.
es sei dem die Wärmewiderstände muss man parallel addieren und nicht in 
Reihe.

Imax = 200A, R_Leiter = 0,001 Ohm
P_Verlust = (200A)^2 * 0,001 Ohm = 40W

Luft hat die Wärmeleitfähigkeit 0,026 W/mK
PVC als Isolierung 0,17 W/mK

dT = 40W/(0,026 W/mK + 0,17 W/mK) = 204mK
bei einem 10mm²
@ null d. (null_d)

>Kommt irgendwie viel zu kleiner Wert.

Dann stimmt was nicht.

>es sei dem die Wärmewiderstände muss man parallel addieren und nicht in
>Reihe.

Isolation und Luft liegen thermisch in Reihe, man muss sie also 
addieren.

>Imax = 200A, R_Leiter = 0,001 Ohm
>P_Verlust = (200A)^2 * 0,001 Ohm = 40W

Länge? 1,8m?

>Luft hat die Wärmeleitfähigkeit 0,026 W/mK
>PVC als Isolierung 0,17 W/mK

Mag sein.

>dT = 40W/(0,026 W/mK + 0,17 W/mK) = 204mK

Falsch. Wärmeleitfähigkeit ist nicht Wärmewiderstand! Da fehlt 
mindestens die Dicke der PVC Isolierung! Und die Luft wird anders 
betrachtet, in Ruhe rechnet man mit 6 W/(K *m^2). Ist nicht ganz so 
einfach.

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