Du må være registrert og logget inn for å kunne legge ut innlegg på freak.no
X
LOGG INN
... eller du kan registrere deg nå
Dette nettstedet er avhengig av annonseinntekter for å holde driften og videre utvikling igang. Vi liker ikke reklame heller, men alternativene er ikke mange. Vær snill å vurder å slå av annonseblokkering, eller å abonnere på en reklamefri utgave av nettstedet.
  30 7347
Hei!
Jeg holder på med ett eksperiment med elektrolyse, og i den anledning har jeg bestilt en 240v til 5v 72 ampere strømforsyning. Det jeg lurer på nå er; hvor tykke kabler trenger jeg for at kablene det går 72 ampere i gjennom, ikke skal bli varme? Er det watten eller amperen som bestemmer hvor tykke kabler jeg må ha?

Takk for svar!
Da jeg gikk elektro så lærte vi at ledning er en enkel leder, mens kabel består av flere ledere. Så du ønsker vel å vite tykkelsen på ledningene du skal bruke?

Det er hovedsakelig to ting som bestemmer tykkelsen på ledningen, 1) strømmen som går igjennom ledningen, altså Ampere, og 2) lengden på ledningen, jo lengere ledningen er jo tykkere må den være. Og det skal også påpekes at strøm (Ampere), spennig (Volt) og effekt (Watt) henger sammen med følgende formel:

Kode

U = Spenning
I = Strøm
P = Effekt

P = U * I
U = P / I
I = P / U
Tilbake til spørsmålet ditt, dette er litt avhengig av hvor lang ledning du trenger, men jeg vil tro at ledninger mellom 16mm² og 25mm² er godt innenfor.
Du skal altså ha ut en effekt på 360 Watt. Høres ut som en bra varmeovn.

Poenget med ledningstykkelsen er at minst mulig av denne varmen skal utvikles i ledningen/kabelen. Den vil bli varm uansett, spørs bare hvor mye. Motstanden er proporsjonal med lengden. Motstanden er omvendt proporsjonat med arealet av tversnittet. En ledning/kabel oppgis med motstand per meter, evnt som konduktivitet som er 1/motstand.
Trådstarter
17 1
Sitat av ivar_oslo Vis innlegg
Du skal altså ha ut en effekt på 360 Watt. Høres ut som en bra varmeovn.

Poenget med ledningstykkelsen er at minst mulig av denne varmen skal utvikles i ledningen/kabelen. Den vil bli varm uansett, spørs bare hvor mye. Motstanden er proporsjonal med lengden. Motstanden er omvendt proporsjonat med arealet av tversnittet. En ledning/kabel oppgis med motstand per meter, evnt som konduktivitet som er 1/motstand.
Vis hele sitatet...
Ok. Dette skjønte jeg ikke så mye av, men hvis jeg bruker en ledning på 25mm2 som er 1m lang, tror du da det er nokk for at ledningene ikke skal bli for varme?
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av Airbomb123 Vis innlegg
Ok. Dette skjønte jeg ikke så mye av, men hvis jeg bruker en ledning på 25mm2 som er 1m lang, tror du da det er nokk for at ledningene ikke skal bli for varme?
Vis hele sitatet...
Finn resistansen i leidninga di. Deretter kan du rekne ut effekten med P=I^2*R

I tillegg er jo spenningsfall relevant. Det finn du med U=I*R. Kor høg spenning må du ha i enden av kabelen?
Trådstarter
17 1
Hvor høy spenning jeg trenger er egentlig ikke så viktig da 72 ampere er mye mer en nok. Det er jo mange som kjører slike celler på bare 5v og 15 amp. Poenget med høyere ampere er at elektrolysen skal gå fortere/produsere mer.
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av Airbomb123 Vis innlegg
Hvor høy spenning jeg trenger er egentlig ikke så viktig da 72 ampere er mye mer en nok. Det er jo mange som kjører slike celler på bare 5v og 15 amp. Poenget med høyere ampere er at elektrolysen skal gå fortere/produsere mer.
Vis hele sitatet...
Du må jo ha ei viss spenning for å greie å bryte bindingene i det du skal bedrive elektrolyse på. For vatn er det 1.23V. Straumen avgjer kun kor fort reaksjonen går. I tillegg har du jo resitive tap i materialet du skal bedrive elektrolyse på, som gjer at du må ha litt overpotensiale for å ha nok spenning igjen til å splitte bindinger.
Trådstarter
17 1
Jeg fant en slags formel for å finne resistansen i en ledning på Internett, men er usikker på om jeg gjorde det riktig. Kunne noen ha skrevet opp formelen og hvordan man skal regne det ut her?
Sist endret av Airbomb123; 27. mai 2017 kl. 12:11.
Sitat av Airbomb123 Vis innlegg
Jeg fant en slags formel for å finne resistansen i en ledning på Internett, men er usikker på om jeg gjorde det riktig. Kunne noen ha skrevet opp formelen og hvordan man skal regne det ut her?
Vis hele sitatet...
Hva med å publisere formelen du har funnet her, inkludert arbeidet ditt (matematikken), så kan vi få se hvordan du har tenkt/planlagt dette og kan dermed gi mer korrekte og konstruktive råd.

Jeg vil enda tilføye til Vidarlo sin beskrivelse at han glemte å ta med koblingspunktene i regnestykket sitt. Jo høyere strømmen er, jo viktigere er det at koblinger (kabelsko, lodding, skruklemmer o.l) er gjort på en tilfredsstillende måte. Ved dårlig kobling/kontakt så vil det utvikles mer varme og man vil få høyere spenningsfall.
Sitat av Airbomb123 Vis innlegg
Jeg fant en slags formel for å finne resistansen i en ledning på Internett, men er usikker på om jeg gjorde det riktig. Kunne noen ha skrevet opp formelen og hvordan man skal regne det ut her?
Vis hele sitatet...
Resistivitet(kobber=0,0175)*kabellengde*2(2 fordi kabelen går frem og tilbake til strømforsyningen) delt på tverrsnittet.
Støtter forøvrig at du skriver litt mer, virker ikke som du er 100% stødig på hva du driver med.
Sist endret av pkk1990; 27. mai 2017 kl. 20:24.
Trådstarter
17 1
Så hvis jeg regner slik ; 0.0175* 1 (meter) * 2 :25= 0.0014. Har jeg da funnet resistansen i ledningen? Hvis jeg nå har funnet resistansen kan jeg regne ut den formelen Vidarlo skrev ; 72*72* 0.0014= 7.25. Vidarlo skriver at jeg finner effekten ved å bruke denne formelen, men hva mener han med dette?

Du (pkk1990) har helt rett i at jeg ikke er helt stødig i dette. Kjemien har jeg kontroll på, fysikken med strøm ol. Er det verre med
Sist endret av Airbomb123; 27. mai 2017 kl. 21:49.
Regnestykket ser riktig ut.
Han snakker om effekten som går tapt i kabelen, altså hvor varm den blir.
Hvis det går 72A gjennom kabelen vil effekttapet i kabel være 7,25W ja.

Spenningsfallet er strøm*resistansen i kabelen, så hvis det går 72A gjennom kabelen vil spenningsfallet over kabelen bli 0,1V.

Sikkert noen andre som kan dobbeltsjekke disse tallene, kan ikke si noe med 100% sikkerhet, har ikke peil på elektrolyse og mulig det er noen variabler, lenge siden jeg har regnet elektro.

Hvis du har 25mm2 liggende er det bare å bruke dem, men det burde holde med 16mm2 såfremt kabelen ligger luftig på et bord. Da tenker jeg kun på hvor mye varmeutvikling lederen tåler før det begynner å tære på lederisolasjonen.
Sist endret av pkk1990; 27. mai 2017 kl. 23:32. Grunn: Automatisk sammenslåing med etterfølgende innlegg.
Trådstarter
17 1
Bra det høres riktig ut Tusen takk for all hjelp!
Sitat av Airbomb123 Vis innlegg
Så hvis jeg regner slik ; 0.0175* 1 (meter) * 2 :25= 0.0014. Har jeg da funnet resistansen i ledningen? Hvis jeg nå har funnet resistansen kan jeg regne ut den formelen Vidarlo skrev ; 72*72* 0.0014= 7.25. Vidarlo skriver at jeg finner effekten ved å bruke denne formelen, men hva mener han med dette?

Du (pkk1990) har helt rett i at jeg ikke er helt stødig i dette. Kjemien har jeg kontroll på, fysikken med strøm ol. Er det verre med
Vis hele sitatet...
Ser du har regnet med noe høyere resistivitet enn hva wikipedia oppgir at kobber har ved 20⁰C.



1. Resistanse i ledning:

Kode

ρ = 1.68 × 10⁻⁸ = 0.0000000168 Ω·m
L = 1 m × 2 = 2 m
A = 25 mm² = 0.000025 m²

R = ρL/A
R = 0.0000000168 Ω·m × 2 m / 0.000025 m²
R = 0.0168 Ω·m × 2 m / 25 mm²
R = 0.001344 Ω = 1.344 mΩ
2. Spenningstap i ledning (ΔU)

Kode

I = 72 A
R = 0.001344 Ω

ΔU = I × R
ΔU = 72 A × 0.001344 Ω
ΔU = 0.096768 V
Du må ikke bli forvirret når jeg bruker 'Δ' (delta) symbolet, formelen er fortsatt ohms lov, men delta brukes ofte i forbindelse med spenning 'U' til å indikere at vi regner på spenningsfall eller andre små spenninger.

3. Effekttap i ledning

Kode

ΔU = 0.096768 V
I = 72 A

P = ΔU × I
P = 0.096768 V × 72 A
P = 6.967296 W
Som du ser så har du regnet helt korrekt, grunnen til at vi fikk litt forskjellige resultater er fordi jeg sjekket opp resistivitet til kobber og brukte den som wikipedia oppga.

Vi kan gjøre samme regnestykket på 16mm² ledning også.

1. Resistanse i ledning:

Kode

ρ = 1.68 × 10⁻⁸ = 0.0000000168 Ω·m
L = 1 m × 2 = 2 m
A = 16 mm² = 0.000016 m²

R = ρL/A
R = 0.0000000168 Ω·m × 2 m / 0.000016 m²
R = 0.0168 Ω·m × 2 m / 16 mm²
R = 0.0021 Ω = 2.1 mΩ
2. Spenningstap i ledning (ΔU)

Kode

I = 72 A
R = 0.0021 Ω

ΔU = I × R
ΔU = 72 A × 0.0021 Ω
ΔU = 0.1512 V
3. Effekttap i ledning

Kode

ΔU = 0.1512 V
I = 72 A

P = ΔU × I
P = 0.1512 V × 72 A
P = 10.8864 W
Så pkk1990 har absolutt rett, der er ingen problem å bruke 16mm² ledning til dette.
Sist endret av 0xFF; 28. mai 2017 kl. 00:54.
Sitat av 0xFF Vis innlegg
Ser du har regnet med noe høyere resistivitet enn hva wikipedia oppgir at kobber har ved 20⁰C.
Vis hele sitatet...
Jeg lurer på om wikipedia har feil, alle norske lærebøker jeg har lest i oppgir 0,0175, dette har jeg brukt gjennom hele tidfen jeg gikk på VGS.
http://www.elsiden.no/elektroteknikk/3%20TABELLER.pdf
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av pkk1990 Vis innlegg
Jeg lurer på om wikipedia har feil, alle norske lærebøker jeg har lest i oppgir 0,0175, dette har jeg brukt gjennom hele tidfen jeg gikk på VGS.
http://www.elsiden.no/elektroteknikk/3%20TABELLER.pdf
Vis hele sitatet...
Nei, det er hverken rett eller galt. Det vil komme an på temperatur og kor rein kobberen er. I tillegg er det fornuftig å lære trikkere ein litt konservativ verdi, som funker når kabelen har komt opp i 90°C driftstemperatur. Konsekvensen av å vere konservativ er at det kanskje blir litt mindre spenningsfall enn tiltenkt. Konsekvensen av å ikkje vere konservativ er potensielt brann.

Resitiviteten i kobber aukar med 0.393%/°C ifølgje litt kjapp googling. 16.78 nΩ·m er ved 20°C. Ved 80°C vil det vere 20.2nΩ·m...
Sist endret av vidarlo; 28. mai 2017 kl. 01:47.
Sitat av vidarlo Vis innlegg
Nei, det er hverken rett eller galt. Det vil komme an på temperatur og kor rein kobberen er. I tillegg er det fornuftig å lære trikkere ein litt konservativ verdi, som funker når kabelen har komt opp i 90°C driftstemperatur. Konsekvensen av å vere konservativ er at det kanskje blir litt mindre spenningsfall enn tiltenkt. Konsekvensen av å ikkje vere konservativ er potensielt brann.
Vis hele sitatet...
Ok, interessant. Så de oppgir altså feil verdier for resistivitet ved 20celsius i norske lærebøker for at vi skal ligge "godt innenfor" ?
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av pkk1990 Vis innlegg
Ok, interessant. Så de oppgir altså feil verdier for resistivitet ved 20celsius i norske lærebøker for at vi skal ligge "godt innenfor" ?
Vis hele sitatet...
Om det er påstått at det er 17.5nΩ·m for rein kobber ved 20°C så er det feil. Om det er brukt som eit hensiktsmessig tall for å rekne ut faktisk resistans i kabler er det ikkje nødvendigvis feil. NEK400 (som er normverket på området) tar høgde for temperaturauke i kabler. Du må sjølvsagt dimensjonere for temperaturauke.

Som sidenote er jo grei tommelfingerregel straumtettleik på 5A/mm^2 på kobberkabel. Høgare om det er bar kobber forlagt i olje, lågare om det er innpakka i isolasjon...
Sist endret av vidarlo; 28. mai 2017 kl. 01:51.
Tviler ikke, men merkelig at de oppgir feil i samtlige lærebøker og alle nettsider på norsk(som jeg har kommet over).
Vi tar utgangspunkt i 0,0175 og benytter oss av korreksjonsfaktor som man skal ta med i regnestykket for nærføring(kabler i bunt/på kabelstige) og korreksjonsfaktor hvis temperaturen overstiger 20c. Regner med de har gjort det er for å være på den sikre siden.
Sist endret av pkk1990; 28. mai 2017 kl. 01:57.
Sitat av pkk1990 Vis innlegg
Tviler ikke, men merkelig at de oppgir feil i samtlige lærebøker og alle nettsider på norsk(som jeg har kommet over).
Vi tar utgangspunkt i 0,0175 og benytter oss av korreksjonsfaktor som man skal ta med i regnestykket for nærføring(kabler i bunt/på kabelstige) og korreksjonsfaktor hvis temperaturen overstiger 20c. Regner med de har gjort det er for å være på den sikre siden.
Vis hele sitatet...
Uten at jeg er noe ekspert på dette området, så har nok Vidarlo rett. Dere regner ut fra en resistiviteten som tilsvarer 31⁰C, den kan du også se på tabellen under. Jeg har tatt utgangspunkt i at kobber har en resistivitet på 16.78 nΩ·m ved 20⁰C som wikipedia oppgir, og økt den med 0.393% for hver grad.

Sist endret av 0xFF; 28. mai 2017 kl. 02:15.
Sitat av 0xFF Vis innlegg
Så pkk1990 har absolutt rett, der er ingen problem å bruke 16mm² ledning til dette.
Vis hele sitatet...
Jeg brukte montørhåndbokas tabell til å finne ut at det var ok med 16mm2, men det virket som du fant det ut ved hjelp av regnestykket. Er det en gitt effektverdi man ikke kan overskride pr. meter kabel?

Sitat av 0xFF Vis innlegg
Uten at jeg er noe ekspert på dette området, så har nok Vidarlo rett. Dere regner ut fra en resistiviteten som tilsvarer 31⁰C,
Vis hele sitatet...
Tviler ikke på at Vidarlo har rett (Det har han jo tilnærmet alltid!!)
Hvis du ser linken litt ovenfor som jeg postet tar den utgangspunkt i 20c, det gjør også alle andre lærebøker jeg har lest. Vi kan nok slå oss til ro med at de har økt den noe i Norge for bedre sikkerhet.
Sist endret av pkk1990; 28. mai 2017 kl. 02:18.
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av pkk1990 Vis innlegg
Jeg brukte montørhåndbokas tabell til å finne ut at det var ok med 16mm2, men det virket som du fant det ut ved hjelp av regnestykket. Er det en gitt effektverdi man ikke kan overskride pr. meter kabel?
Vis hele sitatet...
Nei.

Det kjem an på forlegningsmåte, og vert ei differensiallikning tipper eg, der du må vite relativt mykje for å få eit nøyaktig svar.

Til sjuande og sist er spørsmålet om kabelen vil nå ein rimeleg likevektstemperatur eller ikkje. Sånn utover at kobber har stigande resitivitet med aukande temperatur er det ingenting prinsipielt galt i å dimensjonere for t.d. 90°C driftstemperatur på kabel - gitt at underlag og isolasjon tåler det.
Sitat av pkk1990 Vis innlegg
Jeg brukte montørhåndbokas tabell til å finne ut at det var ok med 16mm2, men det virket som du fant det ut ved hjelp av regnestykket. Er det en gitt effektverdi man ikke kan overskride pr. meter kabel?
Vis hele sitatet...
Jeg vet ikke om det finnes slike regler eller normer (Jeg jobber ikke innen feltet, har utdannelsen 10+år tilbake i tid). Men utfra at han skal bruke denne kabelen til elektrolyse, mest sannsynlig i åpent landskap (liggende på et bord?) og 2 meter med 16 mm² kabel består av en del kobber, så 10.88W skal ikke utgjøre den helt store varmeøkningen.

Selvsagt er dette bare basert på min subjektiv oppfatning, men som sagt så tror jeg at det skal utrolig mye til før dette utgjør noe risiko, spesielt hvis strømforsyningen hans har skilletrafo, noe den meget sannsynlig har.
Trådstarter
17 1
Jeg ser at spenningstapet i en 25mm2 ledning er på ca 0.1V, og at spenningstapet i en 16mm2 kabel er på ca 0.15V. Betyr dette at det er mer motstand i en liten kabel kontra det det er i en tykkere kabel? Synes dette høres merkelig ut? Kan noen forklare hvorfor det er slik?
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av Airbomb123 Vis innlegg
Jeg ser at spenningstapet i en 25mm2 ledning er på ca 0.1V, og at spenningstapet i en 16mm2 kabel er på ca 0.15V. Betyr dette at det er mer motstand i en liten kabel kontra det det er i en tykkere kabel? Synes dette høres merkelig ut? Kan noen forklare hvorfor det er slik?
Vis hele sitatet...
Det er fullstendig korrekt, og det er strengt tatt veldig opplagt: det er mindre tverrsnitt, som vil sei at det må passere fleire elektron per flateeining enn i større kabel. Om du ser for deg spenning som trykk i eit hydraulisk system, og straum som mengde væske er det fullstendig analogt: tynnare slange fører til større trykkfall.
Sitat av vidarlo Vis innlegg
Nei.

Det kjem an på forlegningsmåte, og vert ei differensiallikning tipper eg, der du må vite relativt mykje for å få eit nøyaktig svar.

Til sjuande og sist er spørsmålet om kabelen vil nå ein rimeleg likevektstemperatur eller ikkje. Sånn utover at kobber har stigande resitivitet med aukande temperatur er det ingenting prinsipielt galt i å dimensjonere for t.d. 90°C driftstemperatur på kabel - gitt at underlag og isolasjon tåler det.
Vis hele sitatet...
Vil bare påpeke at de fleste kabler jeg har vært borti har max (arbeids?) temperatur på 70°C og ikke 90°C.
Trigonoceps occipita
vidarlo's Avatar
Donor
Sitat av Ekvivokk Vis innlegg
Vil bare påpeke at de fleste kabler jeg har vært borti har max (arbeids?) temperatur på 70°C og ikke 90°C.
Vis hele sitatet...
Det har antakeleg med at eg stortsett har tatt i industri- og skipskabel, og då er 80-150°C vanleg rating.
Trådstarter
17 1
Sitat av vidarlo Vis innlegg
Det er fullstendig korrekt, og det er strengt tatt veldig opplagt: det er mindre tverrsnitt, som vil sei at det må passere fleire elektron per flateeining enn i større kabel. Om du ser for deg spenning som trykk i eit hydraulisk system, og straum som mengde væske er det fullstendig analogt: tynnare slange fører til større trykkfall.
Vis hele sitatet...
Takk for nokk et godt og utfyllende svar Vidarlo
bare for og legge til en liten grei huskeregel, en kabel som tåler 72 ampere tåler 72 ampere uansett om spenningen er 5v eller 500v
Sitat av freebird Vis innlegg
bare for og legge til en liten grei huskeregel, en kabel som tåler 72 ampere tåler 72 ampere uansett om spenningen er 5v eller 500v
Vis hele sitatet...
Det er jo ingen huske regel, det er spesifikasjonene til kabelen; på samme måte som at en 10-liters bøtte rommer 10 liter, uansett om det er olje eller vann.
Sitat av vidarlo Vis innlegg
Det har antakeleg med at eg stortsett har tatt i industri- og skipskabel, og då er 80-150°C vanleg rating.
Vis hele sitatet...
Men jeg håper ikke at det betyr at kablene "vanligvis" eller "ofte" ligger på den temperaturen? Jeg er liksom mer komfortabel med 31 grader enn 80, selv om det kanskje ikke nødvendigvis utgjør en direkte brannfare.