Kuinka ison virran esimerkiksi 1500mm pitkä 7kg painava rautakanki kestää palamatta poikki?
Rautakanki sulakkeena
pää.sulake
33397
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Turvaa tilisi vahvistamalla puhelinnumerosi. Voit silloin palauttaa unohtuneen salasanan tekstiviestillä.
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 33
Vanhimmat
Jos ajatellaan rautakankea sylinterinä, niin sen poikkileikkaus olisi alaltaan noin 600 mm². Koska se on hieman kiilamainen ja ohenee varren päätä kohden, niin ajatellaan "hyötyalaksi" vaikka 2/3:aa eli 400 mm².
Hyödynnetään laskuria http://www.jkauppi.fi/kuparikaapeli-poikkipinta-laskuri/ käyttämällä raudan arvoja. 10000 A:n virralla rautakangen tehohäviö olisi n. 73 kW. Riittäisikö se jo polttamaan kangen poikki on tietysti eri juttu.
En nyt viitsi ryhtyä sinun puolestasi asiaa laskemaan, mutta periaate on se, että ensin lasketaan, kunka suuren tehon sähkövirta saa teräksiseen tasapaksuun kankeen syntymään. Tästä vähennetään se teho, mikä konvektio ja säteily hukkaa kangen pinnasta ympäristöön. Näin saadaan se nettoteho, joka on käytettävissä kangen sulatukseen. Sitten lasketaan, kuinka suuri energia tarvitaan kangen sulatukseen ja kuinka kauan aikaa siihen tarvitaan tuolla nettoteholla.
Tämä on sitten ylälikiarvo ajalle. Tarkempi arvo saadaan ratkaisemalla esimerkiksi elementtimenetelmällä yhdistetty ohmisen lämmityksen ja lämmönsiirron ongelma.
Tarkin arvo saadaan kokeilemalla.
Voikohan tuota kokeilla missään? Jos saisi kytkettyä 400kV linjan vaiheiden väliin, niin menisiköhän kanki rikki, vai menisikö sähköverkko sekaisin ja kanki jäisi ehjäksi?
Oletusarvona on tietenkin, että syöttävän verkon sulakkeet vastaavat ainakin paria rautakankea.
Itse asiassa sen saattaisi käytännössä kyetä tekemään riittävän isolla (likimain julmetulla) akkupatteristolla, josta lähtisi ranteenvahvuisia kuparitouveja alustoihin, jotka rautakangella oikosuljettaisiin. Hyvästä reilu 100 Ah:n luokkaa olevasta käynnistysakusta pystytään repimään kiloampeerin virtoja. Niitä vaan latomaan rinnakkain, niin ei tarvitse Carunan tappien kokoa arvuutella.
Vaikka rautakangen vastus onkin kupariin verrattuna suuri, niin kyllä lähes ranteen vahvuinen rautakin sähköä johtaa, vaikka vain 12 Voletiinoa olisi napajännitteenä.
Viereen ei kannata jäädä kyyttäämään. Saatta vetyä muodostua melkoisesti.
Tuollainen kanki kestää todennäköisesti isomman virran kuin siirtojohdot. Ts. johtojen yhdistäminen kangella on sama kuin oikosulku.
Taannoin puolet Helsinkiä pimeni, kun sähkötöiden jäljiltä maadoituskisko oli jäänyt "päälle".
Aloittaja jätti sanomatta, oliko tarkoitus tehdä nopea vai hidas sulake, mikä varmasti vaikuttaa tarvittavan virran suuruuteen.
Lisäksi ei kai ole tarkoitus sulattaa koko kankea, vaan pelkästään kanki jostakin poikki? Näin todennäköisesti kävisikin, sillä kanki tuskin on kauttaaltaan homogeeninen, vaan jossakin kohdassa siinä on hieman suurempi resistanssi. Tästä kohdasta kanki kuumenisi voimakkaammin ja kuumetessaan sen vastus kasvaisi, jolloin se kuumenisi vieläkin voimakkaammin ja lopulta sulaisi poikki.
Mutta ongelma on yksinkertaisuudestaan huolimatta varsin hankala ratkaista tavalla, jolla olisi jotain korrelaatiota käytännön tilanteeseen.
Suurin ongelma tulee kytkemiskohdassa. Kiilamainen kappale ei kontaktoidu niin hyvin että tulisi varsinainen kangen sulaminen lähellekkään vastaan, vaan kytkeytymis kohta tekee valokaaren paljon ennen sitä tuhoten kangen päät.
Tavallaan totta että liitoskohta helposti se paikka mikä pettää, mutta tuossa valokaari jutussa ei mitään perää vaan liitoksen ylimenovastuksen lämpiämisestä sulaminen helposti alkaa mutat kyllä liitoksenkin melko hyväksi saa jos siiihen panostaa ja pinta-alaa sille saa. Mutta jos kangen vaan johtojen päälle poikittain heittää niin liitoskohdastahan pettää ensin ne johdot jonka päällä kanki lepää.
Mikä valokaari kohdassa ei pidä paikkaansa. Aina kun suurempia virtoja ja ollut huono kosketus on syntynyt valokaari. Esim hitsauksessa huonosti olevan maakaapeli kipinöi. Akunkengät väärin päin, kosketus kohta kipinöi, jne.
Se että homma ei ala sillä valokaarella vaan valokaari on mahdollinen myöhäisempi ilmiö.
Minkälaisesta viiveestä mahdat puhua?
noin äkkiseltään laskettuna 20,6 kA riittää
Rautakankea ei voi tunkea sulaketauluun, mutta työstökoneella siitäkin voisi toki tehdä sulakkeen korvikkeen. En suosittele.
Mistä luulet löytäväsi rautakangen? Ei sellaisia ole edes olemassa, ne kaikki mitä luulet rautakangiksi ovat todellisuudessa teräskankia.
Puhdas rauta on aika pehmeä metalli, jos kovuutta tarvitaan niin rauta tarviksee avukseen hiiltä. Teräkset tavallisesti ovat rauta-vähähiilisiä seoksia.
Ja sulakkeen mitoituksessa tarvitaan poikkipinta-ala tietoa. (pituus ja paino eivät ole ainoita mittatietoja)
Minä en ole koskaan ostanut sulakkeita pituuden tai painon mukaan.
Pituus ja paino tiedoilla voi kyllä laskea poikkipinta-alan -no keskimääräinen poikkipinta-alahan tuosta tulee ja ohuin kohtahan se paikka on millä merkitystä.
"Minä en ole koskaan ostanut sulakkeita pituuden tai painon mukaan."
Etkä varmaan myöskään langan poikkipinta-alan mukaan.
Lankasulakkeen testauslaite taitaa olla vieläkin kehittämättä. ...toi olis toiminut...
Hitaan 6A:n posliinisulakkeen läpi voi vähän aikaa tempoa yli 10 A:n virtaa ilman, että se palaa poikki. Tuli joskus testatuksi ohmimakkaraa tehtäessä. Siinä vaiheessa kun makkara alkoi tirisemään, virta kasvoi nopeasti kymmeneen ampeeriin mutta 6A:n sulake kesti sen muutaman sekunnin, mitä makkaran kypsytys vaati.
Tulppasulakkeet kestää tommosta 1,4 kertaista virtaa parisen tuntia tämän jälkeen käyrä nousee melko nopeasti pystyyn ja abbout 1,6 kertaisella kyse enää minuuteista.
""Minä en ole koskaan ostanut sulakkeita pituuden tai painon mukaan."
Etkä varmaan myöskään langan poikkipinta-alan mukaan."
Sulakekoot ovat standardisoituja. Kyllä se sulakkeen arvo on kiinni sulakkeen sisällä olevasta langan poikkipinta-alasta. (näin ainkin tulppa- ja kahvasulakkeissa).
Esim. 10 A tulppasulakkeen lanka on ohuempi kuin 25 A tulppasulakkeen lanka. Aivan sama juttu on autojen lattasulakkeissa.
Elektroniikka-rautakangesta saa sähköä johtavamman koostamalla sen esimerkiksi nipullisesta harjateräksen pätkiä, koska sähkö johtuu paremmin johtimen pinnalla. Johtimen kokonaispinta-alaa saadaan siten kasvatettua. Mitä ohuemmasta tekee, niin sitä parempi. Materiaaliahan ei kulu yhtään sen enempää.
Pintailmiö koskee vain vaihtosähköä ja efektiivisen poikkipinnan merkittävämmät muutokset vaativat joko isoja virtoja tai suuria taajuuksia. Sen varmaan tiesitkin, mutta takerruin lillukanvarteen, ettei jäisi väärinkäsityksiä.
Aasinsiltana tähän, et paljonkohan mahtaa olla virtaa normikäytön aikana näissä 400kV:n runkolinjojen johtimissa? Ja mikähän lienee johtimien lämpötila ulkoilman lämpötilan ollessa vaikkapa nollan huitteissa?
Oisko maksimissaan 1kA luokkaa
Lämpeneminen on sitä luokkaa, että johtimien roikkumisesta voisi taulukoida virran arvon tietyssä ulkolämpötilassa. Normikäytössä pakkaskelilläkin useita kymmeniä plusasteita. Kovalla pakkasella virran ollessa nolla, johtimet lienevät kireällä kuin viulun kielet.
Joo onhan sitä tarinaa ollut että asiantuntija pystyy tuosta riippumasta katsomaan ja sanomaan paljonko virtaa kulkeee.
Noilla jänneväleillä jotka ovat muutamia satoja metrejä ei kyllä oikein voi koskaan viulunkielistä puhua - roikkua metritolkulla vaikka kuinka kylmää olisi.
Lainaan edelleen topikkia kantaverkkokysymykseen; mikähän on sellaisen aseman funktio, jonka vieressä kulkee kaksi 110 kV linjaa vierekkäin ja aseman kohdalla ne kytketty asemaan yhdistettyihin kiskoihin.
Maallikon silmään verkkojohtimien kytkentä näyttää oudolta, koska vain toiset reunimmaisista vaihejohtimista menevät samaan kiskoon ja kaksi muuta on kytketty ristiin.
Vai onko vierekkäin kulkevissa linjoissa vaiheet tarkoituksellakin eri järjestyksessä? Asemasta katsoen ulommaisen linjan kohdalla kiskoissa on joku "linkkusysteemi", jolla ilmeisesti saadaan ainakin eroteltua tarvittaessa linjojen vaiheet sillä kohtaa toisistaan.
Mitään muita ilmajohtoja ei asemasta lähde tai sinne tule. Maakaapeleita voi tietysti olla, koska se sijaitsee aika lähellä asutusta. Silloinhan se voisi olla ehkä joku muuntamo?
En nyt oikein välttämättä pääse kärryille mitä tarkoitat mutta siirtoverkoilla vaiheilla tehdään vuorottelua eli määrävälein vaiheet vaihtavat paikkaansa.
Vaikkapa linkin takaa voi käydä katsomassa vuorottelupylväästä kuvaa ja lukea "pupun" seasta asiaakin aiheesta:
http://calm.iki.fi/tolpat/kuva/2451
Vastaavanlaisesta vuorottelusta varmaankin kyse. Otin kuvan kytkennästä, mikähän mahtaa olla asematyypin virallinen nimi?
http://s14.postimg.org/waifjfpqp/2x110k_V.jpg
Ilmeisesti kyseessä 110kV/20kV sähköasema... hieman kyllä ihmettelen kun muuntajasta en mitään näe kuvasta, mutta oletan että tuolla taustalla betoniseinän takana se kuitenkin on.
Eli etualan 110kV linjasta jompit alas kiinni olevalle erottimelle Q1, samassa rakenteessa myös aukioleva maadoituserotin Q9. Tämän jälkeen toinen samanlainen erotin joka auki, tällä saadaan asema kytkettyä vaihtoehtoisesti tuohon taaempaan 1110kV linjaan. Näiden jälkeen matalammissa pilareissa katkaisija, virta sekä jännite -muuntajat mittausta varten. Ja viimeisenä sitten 110kV/20kV muuntaja. Rakennuksessa sitten 20kV johtolähtöjen katkaisijat ja erottimet.
Kerropa miten rautakangen saa asennettua sulaketauluun? Minulla on sulaketaulu jossa on paikkoja 10, 20 ja 35 ampeerin tulppasulakkeille.
Rautakangelle en ole paikkaa löytänyt muualta kuin ulkoliiteristä.
Etkö ole kuullut sanontaa "kyllä pelti perää antaa".
Teet tai tilaat kangelle sopivan taulun.
Tuollaisen keskikokoisen kangen vastus on n. 1000 asteisena 15 milliohmia, joten sen voi turvallisesti kytkeä paksuilla lyhyillä käynnistyskaapeleilla ison 12 V:n akkuun. Toimii lämpövastuksena. Akun sisäinen vastus kaapelien vastukset rajoittavat myös virtaa, joten ehkä puolet lämpötehosta saadaan kangesta. Kanki kannattaa esilämmittää kaasupolttimella, jottei tule akulle turhan isoa virtapiikkiä ennen lämpenemistä. Jos kangen lämpöeristää hyvin kuumuutta kestävällä eristemateriaalilla, kanki sulaa poikki varmasti ajan myötä, jos akusta vain riittää energiaa.
Tarvittaessa akkuja ja käynnistyskaapeleita rinnan. Voinee kytkeä myös kaksi isoa akkua sarjaan (24 V), jos mittausten perusteella se osoittautuu turvalliseksi. Kannattaa mitata koko ajan akun napajännitettä ja kangen ylimenojännitettä, niin tietää missä mennään. Niistä suurjännitteistä tai verkkojännitteistä ei kannata edes puhua tälläisessä tavallisessa peruskolun fysiikan pienjännitekotiharjoitustehtävässä.