¿Cómo puedo calcular si un cable puede tener un pico de corriente momentáneo?

Después de investigar un poco, aquí está mi propia respuesta.

La tabla aquí contiene dos valores de tiempo de fusible para la ecuación de Onderdonk para cada calibre del cable enlace

Aquí están los cálculos para calcular la corriente para fusionar un cable 4AWG en 1 segundo.

Amps = Area*SQRT(LOG(((Tmelt-Tambient)/(234-Tambient))+1)/(Time*33))

Tmelt:    1084.62
Tambient:   10
Time:        1
Area:    41700
---------------------
Ifuse:  = 6341.733   Amps

Entonces, tomando un 1ms conservador para un rayo, el cable 4AWG se fusionará si el tornillo es de 200,000A

De acuerdo con esos cálculos, un cable de cobre de 7700 cm se fusionará después de 1 ms de 37,000 A y un rayo promedio es de 20-30,000 A en el Reino Unido, lo que significa que el cable 11AWG de 2.3 mm de diámetro podría sobrevivir. [?]

Corriendo más allá ....

Un límite de supervivencia inferior se establece por la capacidad térmica del material y la fusión está determinada por la energía de cambio de fase. La mayoría de las personas no necesitan saber esto último para el acero :-). PERO el enfriamiento, el aislamiento térmico, lo que está más allá de la sección en cuestión puede aumentar la capacidad de supervivencia al eliminar el calor. Como los rayos suministran la energía de forma instantánea y efectiva en lo que respecta a los problemas térmicos, espero que los rayos necesiten menos C (Coulombs) para fundir una barra de la que necesitaría durante un período más prolongado. Térmicamente sus vatios por volumen lo que importa.

Hierro / Acero:

Calor latente 420 J / kg / k
LH de fusión: 96-140, 272 kJ / kg diferentes fuentes

Derretir 2100-2800 F- > Di 1400C

Temperatura ambiente de fusión ~ = 1400 x 420 = ~~ 600 kJ / kg
Derretir - Diga 300 kJ / kg para que quede bien salpicado.

Heat + melt = 600 + 300 = Say 1000 kJ

30,000 A se disiparán I ^ R.t J
Utilice 20,000 A por 1 ms

E = I ^ 2.R.t
R = E / t / I ^ 2 = 1000 kJ /.001 / 30,000 ^ 2 = ~~ E3 x E3 / E9 ~ = 0.001 Ohms.
Más alto de lo que hubiera esperado.

Para no derretirse solo por la absorción de calor total, un acero de 1 kG sli = iug debe tener una cara a cara R de
R < ~~~ = 1 milli Ohm

SG de acero es ~~~ = 8
Resistividad del acero ~~~ = 1 a 2 x 10 ^ 07 Ohm.meter.

1kg = 1/8 SG x 1/1000 toneladas = 1/8000 m ^ 3 = 0.000125 m ^ 3

Usando cable cuadrado porque es tarde :-)

t = grosor de la rebanada en m R = t / A Rho = t ^ 2 / V.Rho
entonces t = sqrt (R. V. E ^ 7)
t = sqrt (0.001 x 0.000125 x E ^ 7)
= sqrt (1.25) = ~ 1.1m
Lo que tiene que estar mal, ya que hace una sección transversal (1/8000) /1.1 m ^ 2
o cerca de 11 mm de barra de hierro cuadrada para resistir 30,000 A por 1 mS.
Difícil de creer.

Sin embargo, la misma energía para lograr la fusión total de los mismos kg de acero también se suministraría con 3000 A en 100 mS.
O 300A en 10 s SI no se perdió energía térmica.
Por lo tanto, si la respuesta es correcta (poco probable) es posible que no derrita una barra de acero cuadrada de 11 mm al aire libre a 300A.

Tenga en cuenta que mientras que para el agua la energía para la vaporización es > Energía para calentar del ambiente. Debido a que el acero tiene un largo camino por recorrer desde el ambiente, la energía de calentamiento es aproximadamente 2 veces la energía de fusión real (si leo las tablas correctamente).

Cualquier persona puede revisar las suposiciones, las constantes, la teoría y las cifras anteriores.
Las probabilidades de que no haya un error son cercanas a cero.
Me he ido a dormir: cita con el dentista para dolor de dientes dentro de 6,5E0 horas a partir de ahora.

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