Kanon! Det är bra att sitta ner och fundera sig fram!
Det här är så typiskt mig, jag gör skrivfel och blir ordblind om vartannat.. Fel på följande:
a) Jag har klantat mig och blandat ihop det med 4 V spänningsfall, 4 % är det som gäller om man vill relatera till någon branschregel.
b) "Mindre" ska ha varit "större".
Det har blivit ett litet missförstånd kring spänningsfall. Kika bilagan nu och läs vidare sen.
Spänningsfall är lite som namnet antyder, ett fall, att man förlorar något längs vägen eller liknande.
På bilden syns det att spänningsfallet är högre desto sämre ledare det är, dvs mer av tillgänglig spänning kommer "fastna" där istället för komma dit man kanske tänkt sig.
I bilden ser man att summan blir 9 V trots det är ganska stort spänningsfall över en komponent.
Med andra ord, spänningen i exemplet kan aldrig bli över vad källan har.
Det går lösa uppgiften på många olika sätt, jag gjorde så här:
a) En last på 2250 W ansluts till en kabellängd på 35 meter. Ledarmaterialet är aluminium. Spänningen är 230V.
Vilken är den minsta kabelarea med hela sin längd som behövs för att inte överstiga 4V spänningsfall? Välj en vanligt förekommande area.De vanliga areorna som är rimliga för denna typ av last är 1,5 mm2, 2,5 mm2 och 4 mm2.
Spänningen är 230 V.
Spänningsfallet i kabeln får vara 4 %: 230 * 0,04 = 9,2 V
Spänningsfallet är fördelat på fas och nolla, det betyder att kabeln till lasten och kabeln från lasten får halva spänningsfallet var. 9,2 / 2 = 4,6 V
Spänningen över lasten är 4 % under källan: 230 * 0,96 = 220,8 V
Spänningen över lasten är då 220,8 V och effekten är enligt frågan 2250 W.
Nu vill jag veta strömmen för att kunna beräkna spänningsfallet över kabeln.
I = P / U
2250 / 220,8 = 10,19 A
Nu väljer jag att inte krångla till det allt för mycket med effektiva formler. Ser man vad man gör så lär man sig mer.
Nu är det dags för ledningarnas resistans:
Resistansen = resistivitet x längd) / area
Resistivitet aluminium = 0,028 ohm/mm2
Jag gjorde en uträkning per kabelarea vid uppgiftens längd (35 m):
0,65 ohm = 0,028 x 35 / 1,5
0,39 ohm = 0,028 x 35 / 2,5
0,245 ohm = 0,028 x 35 / 4
Nu kan man testa vilket spänningsfall varje kabellängd ger. Ampere är lika i hela kretsen.
U = R * I
(1,5 mm2) 0,65 * 10,19 = 6,62 V
(2,5 mm2) 0,39 * 10,19 = 3,97 V
(4 mm2) 0,245 * 10,19 = 2,50 V
Denna siffran ska vara 4,6 V eller bättre per ledare som räknats ut tidigare. (Desto lägre desto bättre. Men en onödigt rejäl kabel blir för dyr).
Svar: Först vid 2,5 mm2 aluminiumledare klarar kabeln kravet för spänningsfall 4 %.
Det finns lite detaljer att "peta" på i uppgiften, det är jag medveten om. Men det är inte så det påverkar kabelvalet.b) Utifrån svaret ovan, välj nu en area större utifrån standardstorlekarna. Hur lång kan kabeln bli innan spänningsfallet blir över 4 V?4 mm2 ledare är den som är större.
Vad har den för längd när spänningsfallet är 4%?
Resistansen (R) = (Resistivitet x Längd) / Area
Resistivitet aluminium = 0,028 ohm/mm2
Kikar man på det ovanför så finns allt utom längd. Ja, resistansen som svaret ska bli har vi egentligen, den behöver bara plockas fram:
Spänningen är 230 V.
Spänningsfallet i kabeln får vara 4 %: 230 * 0,04 = 9,2 V
Spänningsfallet är fördelat på fas och nolla, det betyder att kabeln till lasten och kabeln från lasten får halva spänningsfallet var. 9,2 / 2 = 4,6 V
Spänningen över lasten är 4 % under källan: 230 * 0,96 = 220,8 V
A = 10,19A
Ampere är lika i hela kretsen.
R = U / I
4,6 / 10,19 = 0,45 ohm
Nu är det dags för kabelresistansformeln igen:
Resistansen (R) = (resistivitet x längd) / area
Resistansen är känd, längden är okänd. Gör om formeln:
Längd = (resistansen * area) / resistivitet
0,45 * 4 / 0,028 = 64
Svar: 64 meter
c) Med kabeln från svaret från b), hur lång får den lov att vara om du sänker effekten till 500 W, före spänningsfall 4 V inträffar?Det blir egentligen bara repetition, bara intressant att se hur kraven på kabel förändras.
I = P / U
500.0 / 220,8 = 2,264 A
R = U / I
4,6 / 2,264 = 2,032 ohm
Längd = (resistansen * area) / resistivitet
2,032 * 4 / 0,028 = 290,3
Svar: 290 meter
Hoppas detta stämmer!
Om du vill testa lite själv så kan du byta material till koppar, då blir nästan alla siffror nya.
Jordfelsbytare: Stämmer fint! Vad är utlösningsvillkoret i milliampere och tid? Vad kan det bero på att den löser ut med inte säkringarna? (Vad ska du leta efter för orsak?)
Jag vet inte riktig, men tycker inte högtryckspressostatliknelsen är nära nog. Tror det är bättre att förstå de enskildas funktion egentligen.
Löser högtrycket på en A/C så har utedelen svårt att bli av med värmen, säkert flera möjliga anledningar.