Stručná odpověď
Průřez přívodního kabelu topného pásu nelze určit pouze z provozního proudu. U lanka z čistého niklu v prostředí do 400 °C výrazně klesá přípustné trvalé proudové zatížení. Je nutné prověřit také teplotu vodiče, izolační materiál, způsob uložení, seskupení, úbytek napětí a teplotu v připojovacím místě.
Proud zůstává stejný. Přípustná zatížitelnost nikoli.
Teplotní past u topného pásu
Připojení, které bezpečně funguje při 40 °C, může být v horké zóně extrudéru nebo vstřikovacího válce výrazně poddimenzované. Měrný odpor niklu s teplotou roste a vodič současně hůře odvádí teplo do horkého okolí.
Zásadní je jedno rozlišení: okolní teplota není teplota vodiče. Tabulkové faktory se vztahují k teplotě v místě uložení. Elektrické ztráty obvykle zvyšují skutečnou teplotu vodiče nad tuto hodnotu.
Okolní teplota
Teplota v místě uložení přívodního kabelu. Určuje korekční faktor.
Teplota vodiče
Teplota proudem zatíženého lanka včetně vlastního ohřevu. Nesmí překročit mezní hodnotu.
Připojovací místo
Spojení s topným pásem a svorka jsou často kritičtější než samotné lanko.
Izolační materiál
Teplotní třída izolace musí odpovídat skutečné provozní teplotě.
Jaký proud přenese čistý nikl při 400 °C
Následující hodnoty vycházejí z údajů výrobce zdokumentovaných v podnikové normě pro čistý nikl Ni 99,6. Platí pro samostatné uložení bez seskupení, se základní okolní teplotou 40 °C; při 400 °C se používá faktor 0,34.
| Průřez | při 40 °C | při 400 °C |
|---|---|---|
| 0,25 mm² | 4,0 A | 1,4 A |
| 0,50 mm² | 7,7 A | 2,6 A |
| 0,75 mm² | 10,1 A | 3,4 A |
| 1,00 mm² | 12,1 A | 4,1 A |
| 1,50 mm² | 15,8 A | 5,4 A |
| 2,50 mm² | 22,1 A | 7,5 A |
| 4,00 mm² | 30,0 A | 10,2 A |
| 6,00 mm² | 39,1 A | 13,3 A |
| 10,00 mm² | 56,0 A | 19,0 A |
| 16,00 mm² | 75,0 A | 25,5 A |
Příklad výpočtu: 1,5 mm² při 400 °C
Lanko z čistého niklu o průřezu 1,50 mm² má při 40 °C základní proudovou zatížitelnost 15,8 A. Při 400 °C platí korekční faktor 0,34:
Má-li stejný přívod vést 10 A, průřez 1,50 mm² nestačí. Doporučení se zvyšuje na 4 mm². Při 20 A roste potřeba z 2,5 mm² při 40 °C dokonce na 16 mm² při 400 °C.
Pět kroků k bezpečnému návrhu
Určete provozní proud
Zaznamenejte jmenovitý výkon, napětí, zapojení a skutečný provozní režim topného pásu.
Vymezte horkou zónu
Určete okolní teplotu podél celého přívodu, zejména v místě výstupu z topného pásu.
Prověřte materiál a izolaci
Ověřte jakost čistého niklu, konstrukci lanka, teplotní třídu izolace a jmenovité napětí.
Použijte korekční faktory
Společně zohledněte teplotu, seskupení, způsob uložení a omezený odvod tepla.
Posuďte připojení a úbytek napětí
Prověřte svorku, přechod a délku kabelu při provozní teplotě, zejména nad jeden metr.
Proč často omezuje připojení dříve než lanko
Při vyšších proudech se teoreticky potřebný průřez niklu rychle stává konstrukčně obtížným. Výstup, lisovaný spoj a svorka jsou zároveň tepelně i geometricky omezené. Často je proto lepší jiná konstrukce než pouze silnější vodič:
Čistý nikl vést pouze horkou zónou. Odborně navržený přechod na měď umístit do chladnější oblasti.
Pro delší měděný úsek pak platí příslušné normy. Přechodové místo je však nutné prověřit z hlediska přípustné teploty, přechodového odporu, mechanického namáhání a dlouhodobé kvality spoje.
Závěr
Samotný proud pro dimenzování přívodu topného pásu nestačí. Při okolní teplotě 400 °C může potřebný průřez čistého niklu vzrůst o několik normalizovaných stupňů. Záměna okolní teploty za teplotu vodiče nebo opomenutí připojovacího místa míjí nejkritičtější bod.
Lepší otázka tedy není pouze „Kolik ampérů protéká?“, ale: Kde protékají, při jaké teplotě a jakou tepelnou cestou?
Časté otázky
Jaký průřez je potřebný pro 10 A při 400 °C?
Za zdokumentovaných podmínek se doporučuje nejméně 4 mm² lanka z čistého niklu. Je nutné ověřit také normativní minima a konkrétní montáž.
Proč při vysoké teplotě klesá proudová zatížitelnost?
Elektrický odpor niklu roste a v horkém prostředí se zhoršuje odvod tepla. Přípustný trvalý proud se proto musí snížit.
Platí tabulky pro měď z DIN VDE 0298-4?
Ne pro lanko z čistého niklu při 400 °C. Tento materiál vodiče a teplotní rozsah tabulky nepokrývají.
Je okolní teplota stejná jako teplota vodiče?
Ne. Proud způsobuje vlastní ohřev, takže teplota vodiče je obvykle vyšší než teplota okolí.
Lze mimo horkou zónu použít měď?
Ano, pokud je přechod odborně proveden v dostatečně chladné oblasti a prověřen tepelně, elektricky i mechanicky.
Nechte bezpečně navrhnout přívodní kabelPošlete proud, napětí, okolní teplotu, délku kabelu, způsob uložení, seskupení a fotografii připojovacího místa. Prověříme vhodnou konstrukci pro váš topný pás.
Poptat kontrolu návrhu