VärmeKabelTeknik
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler
Från
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler 2
VärmeKabelTeknik
Formler Krävda ledare för planritning av kablar. Given
Direkt ström Singelfas-alternerande ström Trefas-alternerande ström
Spänningsfall, ström
A=
Spänningsfall, kraft
A=
Strömförbrukning, ström A=
200 · L · I
200 · L · I · cosϕ
173 · L · I · cosϕ
γ · U° · U
γ · U° · U
γ · U° · U
200 · L · P
200 · L · P
100 · L · P
γ · U° · U²
γ · U° · U²
γ · U° · U²
200 · L · I²
200 · L · I²
300 · L · I²
γ · P° · P
γ · P° · P
γ · P° · P
Strömförbrukning, ström A=
200 · L · P
200 · L · P
100 · L · P
γ · P° · U²
γ · P° · U² · cos²ϕ
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 = 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 440 · 1
= 7.7 A
=
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
P 1.73 ∙ cosϕ ∙ η ∙ U
I
=
P U I cos η
= = = ϕ= =
Kraft i W Yttre konduktörsspänning i V Yttre konduktörsström i A Fas‐skift 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=
P U ∙ cosϕ
I
Tre‐fasström:
P U ∙ η
=
Alternativ ström
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.
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler 4
VärmeKabelTeknik
Typiska karaktärer för flertalet isolerade kabelmaterial. Isoleringsmassa Termoplastiska (1)
Förkortningar
PVC
CENELEC-typT11 Termiska egenskaper Termiskt motstånd 20,000 h (°C) 70 24 h (°C) 100 160 Liten strömkrets (°C) -5 Köldresistans, flyttad (°C) Mekaniska egenskaper ≥12.5 Tänjbar styrka (N/mm²) ≥125 Brottöjning (%) Nötningshållfasthet Tillf. Flexibilitet(2) Tillf. Elektroniska egenskaper
PE
PBT-FR TPE-E ETFE
FEP
Tredimensionella material RX PTFE EPR PE-X RX 125 1555 EI6
70 100 100 -55
110 160 160 -40
110 160 160 -40
135 220 250 -55
180 240 250 -55
250 300 300 -70
90 180 250 -40
90 180 250 -55
120 200 280 -40
130 220 280 -55
135 220 280 -55
135 220 300 -55
180 260 350 -55
≥10 ≥300 Bra Dålig
≥25 ≥200 Bra Dålig
≥30 ≥200 Utm. Dålig
≥30 ≥150 Utm. Dålig
≥10 ≥200 Tillf. Dålig
≥20 ≥200 Tillf. Dålig
≥5.0 ≥200 Tillf. Utm.
≥12.5 ≥200 Utm. Dålig
≥12.5 ≥200 Bra Tillf.
≥12.5 ≥200 Utm. Dålig
≥15 ≥300 Bra Tillf.
≥28 ≥200 Utm. Dålig
≥5.0 ≥150 Dålig Utm.
RX 155
PVDFSIR X EI2
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 Brandegenskaper Flamsäkert Halogenfri Frätande förbränningsgaser Rökbildning Resistent till Joniserande strålning (kGy)
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
Ja Nej Ja
Ne Ja Nej
Ja Ja Nej
Nej Ja Nej
Ja Nej Ja
Ja Nej Ja
Ja Nej Ja
Nej Ja Nej
Nej Ja Nej
Ja Ja Nej
Ja Nej Ja
Ja Nej Ja
Ja Nej Ja
Ja Ja Nej
Stark
Medel
Medel
Medel
Låg
Låg
Låg
Medel
Medel
Låg
Stark
Stark
Låg
Medel
100 Tillf. Tillf. Bra Bra Bra
1000 Tillf. Tillf. Utm. Utm. Dålig
1000 Bra Bra Tillf. Tillf. Bra
1000 Bra
2000 Utm. Utm. Utm. Utm. Utm.
100 Utm. Utm. Utm. Utm. Utm.
1 Utm. Utm. Utm. Utm. Utm.
2000 Tillf. Dålig Utm. Bra Bra
1000 Tillf. Tillf. Utm. Utm. Tillf.
1000 Tillf. Tillf. Bra Bra Bra
1000 Bra Bra Bra Utm. Bra
1000 Tillf. Tillf. Bra Utm. Bra
1000 Utm. Utm. Utm. Utm. Utm.
500 Tillf. Tillf. Tillf. Utm. Utm.
Lösningsmedel3) Oljor och bränslen(3) Syror och alkaliska lösning(3) Vatten/Hydrolysis(3) Väder/UV-strålning
Bra Tillf. Tillf. Bra
Mantelmassa
Termoplastiska
Förkortningar(1) LSFH CENELEC-typ Termiska egenskaer Termiskt motstånd 20,000 h (°C) 24 h (°C) Liten strömkrets(°C)
Köldresistans, flyttad (°C) Mekaniska egenskaper Tänjbar styrka (N/mm²) Brottöjning (%) Nötningshållfasthet Flexibilitet(2) Elektriska egenskaper Volymresistans vid 20°C(Ωcm) Dielektrisk constant vid 1 kHz Brandegenskaper Flamsäkert Halogenfri Frätande förbränningsgaser Rökbildning Resistent till Joniserande strålning (kGy)
Lösningsmedel(3)
Oljor och bränslen(3)
Syror/Alkaliska lösningsmedel(3) Vatten/Hydrolys(3) Väder/UV-strålning
Tredimensionella material
TPU
CR
TMPU
EM2
RX 125A
RX 125M
RX125TM
REMS
REMS FH EI6
90 130 250 -25
90 140 200 -55
60 120 200 -25
120 200 280 -25
120 200 280 -25
120 200 280 -25
130 200 280 -40
120 200 280 -25
≥9.0 ≥125 Bra Tillf.
≥25 ≥300 Utm. Tillf.
≥10 ≥300 Bra Utm.
≥10 ≥125 Bra Tillf.
≥9 ≥125 Bra Bra
≥10 ≥125 Bra Bra
≥15 ≥300 Bra Bra
≥10 ≥125 Bra Bra
10 e13 5
10 e12 7
10 e10 8
10 e14 4.8
10 e12 6
10 e12 5
10 e12 4.8
10 e12 5.5
Ja Ja Nej Låg
Nej Ja Nej Medel
Ja Nej Ja Stark
Ja Ja Nej Låg
Ja Ja Nej Låg
Ja Ja Nej Låg
Ja Nej Ja Stark
Ja Ja Nej Låg
1000 Dålig Dålig Tillf. Tillf. Tillf.
5000 Tillf. Dålig Tillf. Utm. Bra
500 Tillf. Bra Utm. Bra Bra
1000 Tillf. Tillf.
1000 Tillf. Bra Bra Bra Bra
1000 Tillf. Bra Utm. Utm. Bra
1000 Tillf. Utm. Utm. Bra Utm.
1000 Tillf. Utm. Bra Bra bra
Bra Bra 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.
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler 6
VärmeKabelTeknik
Köld‐ och värme resistans för olika isolationer och mantlar (temperatur service källa)
VärmeKabelTeknik
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler 8
VärmeKabelTeknik
Standarder System för typbeteckning av elektriska kablar enligt CENELEC HD 361 Exempel: Lättvikt PVC‐mantelkabel, platt.
Block 1:
c Standard typ H: Harmoniserad typ A: Tillkännage nationell typ
5 Konstruktions egenskap H: Platt, delbar linje H2: Platt, odelbar linje
2 Spänning graderad U°/U 01: 100/100V 03: 300/300V 05: 300/500V 07: 450/750V
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 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
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
Diameter
Planritning
mm² nom.
mm nom.
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 Max. begränsnings- Termisk Max. begränsnings- Termisk Max. begränsnings-
klass
temperatur
klass
temperature
klass
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
Spårväxelvärme – Tekniska data/Formler 10
VärmeKabelTeknik
Telefon: 0301‐418 40 – Email: info@vkts.se – 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