¿Cómo calcular la temperatura máxima de potencia en el cable?

Probablemente, tantas personas calculan la temperatura máxima del cable como unidades de uso como CHU por hora o estadios por quincena. La mayoría de las personas encuentran tablas en los códigos eléctricos para cableado de edificios o publicadas por fabricantes de cables y otros para cableado de equipos. Necesita saber el material del cable, la temperatura ambiente, la corriente que transporta el cable y si el cable está rodeado principalmente de aire o agrupado con otros cables. Las tablas dan ampacidad para varios tamaños de cables y condiciones. Algunas condiciones se manejan mediante el uso de factores de ajuste.

Aquí hay unos ejemplos:

Soluciones globales de IEWC

alambre cooner

Belden

Encontré una definición de la "unidad de calor Celsius", pero no tengo idea si es verdadera o correcta:

La unidad de calor Celsius es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una libra de agua en un grado Celsius (o 1,8 grados Fahrenheit) a una presión constante de una atmósfera. Una unidad de calor Celsius equivale a 1,8 unidades térmicas británicas. Fuente: sitio web de conversión

La definición parece ser un lío confuso de unidades métricas e imperiales y le resultará mucho mejor trabajar en unidades SI (métricas).

• La escala Celsius mide la temperatura .
• Use vatios (W) para medir la potencia .
• Usa julios (J) para medir la energía .

si tengo 144 vatios, convertirlos a unidades de calor Celsius (IT) por hora serían 272 grados Celsius. Pero todavía no sé, si eso es lo más caliente que se pondrá.

La temperatura se estabilizará cuando el calor perdido en los alrededores del cable sea igual a la entrada de energía eléctrica al cable. Para calcular esto, necesitaría saber la longitud, el área superficial y la emisividad del cable para calcular la energía radiada y la temperatura y el caudal del fluido circundante (p. ej., aire) para las pérdidas por convección. Es posible que pueda ignorar las pérdidas de conducción según la geometría de la configuración.

Olvídese de las "unidades de calor Celsius (IT) por hora". No se usa en ingeniería general o eléctrica.

Deberá considerar la resistencia térmica del cable al entorno ambiental, llámelo$\theta_{wa}$(unidades de grados Kelvin por vatio). Esto deberá tener en cuenta cualquier flujo de aire forzado, convección, contacto con soportes/sustrato y radiación directa, según corresponda. Esto puede ser difícil de calcular y, por lo tanto, puede requerir técnicas experimentales para determinarlo.

El alambre alcanzará una temperatura de$P \cdot \theta_{wa} + T_{\text{ambient}}$bajo el supuesto de que la potencia es constante a medida que cambia la temperatura. Esta es otra aproximación que puede no ser válida; a medida que el cable se calienta, su resistencia generalmente aumenta, lo que puede conducir a un aumento o disminución del calor disipado dependiendo de cómo se conecte el cable al circuito. Si se maneja con un voltaje casi constante, la potencia disminuirá a medida que el cable se caliente; si se conduce con una corriente casi constante, la potencia disipada aumentará.

De acuerdo con esto , la "unidad de calor Celsius" es una unidad real de energía, aproximadamente igual a la cantidad de energía requerida para elevar la temperatura de una libra de agua en 1 C.

Nunca antes había oído hablar de esta unidad. No se usa regularmente en física académica o en ingeniería eléctrica. Quizás haya alguna industria donde se utilice o se haya utilizado históricamente; la refrigeración y la calefacción o el aire acondicionado del edificio parecen probables, dada la escala de la unidad.

Pero dado que el CHU es una medida de energía, no es una medida de temperatura. No puede comparar CHU y grados centígrados directamente.

Como han dicho las otras respuestas, la temperatura alcanzada por un cable (o cualquier otro objeto) que se calienta con una potencia constante depende completamente de cómo se enfría ese cable (por conducción, convección y radiación) y no del factor de conversión entre vatios y CHU por hora.