CONDUTTORI TEMPERATURA E PORTATA

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Agnello Carbone
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1 CONDUTTOR TEPERATURA E PORTATA riscdento di un conduttore è custo d corrente che o percorre. Non è però questo i soo eeento che deterin su tepertur di funionento; ess dipende nche d tri fttori, che sono: Condiioni bienti (tepertur biente) Crtteristiche d ipiego (tipo di pos) Crtteristiche de conduttore (nudo o isoto, for de seione). L tepertur (speciente se i conduttore è isoto) non può otrepssre deterinti iiti; di conseguen corrente che o percorre dovrà rinere di sotto di deterinti vori. D ciò discende i concetto di portt di un conduttore, intes coe que vore ssio di corrente che, in specificte condiioni, può percorrere un conduttore sen che veng superto i iite ssio di tepertur consentito. ege fr tepertur (o egio ncor fr sovrtepertur, prescindendo così d tepertur biente) e corrente di un conduttore può essere ricvto nindo i suo bincio terico, prendendo in considerione i core prodotto e i core ceduto. A regie, cioè equiibrio terico rggiunto, tutto i core prodotto ne conduttore per effetto Joue cus de pssggio de corrente viene ceduto biente. dove: core prodotto (Q p ) d corrente in un certo intervo di tepo t ve: Q p R t resistività de terie con cui è ftto i conduttore unghe de conduttore seione de conduttore. dove: core ceduto (Q c ) biente neo stesso intervo di tepo t risut: Q c coefficiente di trsissione de core t A t p t A superficie tere de conduttore (superficie d que vviene i pssggio de core d conduttore biente) pri prodotto de perietro de seione e de unghe sovrtepertur de conduttore rispetto biente. Dovendo essere (coe già ricordto) Q c Q p, si h: t p t

2 D quest reione si può ricvre, second dei csi: L sovrtepertur: p () L corrente: p () OVRATEPERATURA L sovrtepertur coe risut d reione () è direttente proporione resistività, qudrto de corrente e inversente proporione coefficiente di trsissione de core, seione de conduttore e suo perietro p. Ciò vuo dire che prità di, di, di e di ess dipende nche d for de seione de conduttore. Acuni esepi rigurdnti conduttori venti ugue seione di for divers possono iutre coprendere egio questo concetto.. Conduttore di for circore r r p r

3 . Conduttore di for tringore (tringoo equitero) p h h Confrontndo sovrtepertur di questo conduttore con que de conduttore di for circore, si h: 7 k d cui: ,. Conduttore di for qudrt p Confrontndo sovrtepertur di questo conduttore con que de conduttore di for circore, si h:

4 k d cui: 886 0,. Conduttore di for rettngore ( ) ( ) ( ) ( ) h p h h ( ) ( ) Confrontndo sovrtepertur di questo conduttore con que de conduttore di for circore, si h: ( ) k d cui: A second dei vori che ssue si ottengono e seguenti sovrteperture rispetto : / 0,886 0,86 0,767. 0,66. 0,50. 0,77

5 Gi esepi precedenti diostrno che sovrtepertur di un conduttore, prità di tutte e tre condiioni (precedenteente stbiite) tende tnto più diinuire qunto più for de su seione si ontn d que circore. Ciò è dovuto ftto che, prità di seione, i perietro è tnto più grnde qunto più for de seione si ontn d que circore (for cui corrisponde i perietro inio). CORRENTE n nier nog, d reione (), si possono ricvre e correnti per e diverse fore di seione. n questo cso e reioni vengono ricvte prità di sovrtepertur.. Conduttore di for circore. Conduttore di for tringore (tringoo equitero) 7 h: Confrontndo corrente di questo conduttore con que de conduttore di for circore, si e quindi: 7 8,. Conduttore di for qudrt h: Confrontndo corrente di questo conduttore con que de conduttore di for circore, si 5

6 e quindi:, 06. Conduttore di for rettngore ( ) D confronto di quest corrente di questo con que de conduttore di for circore, si h: ( ) ( ) d cui: ( ) A second dei vori ssegnti si ottengono i seguenti vori di rispetto : /,06,09,.,0.,0.,68 L concusione che si può trrre dgi esepi precedenti è che corrente (e quindi portt) di un conduttore tende tnto più d uentre qunto più for de seione si ontn d que circore. Ciò è dovuto ftto che i perietro e quindi superficie tere de conduttore (ttrverso que viene ceduto i core biente) è, prità di seione, tnto più grnde qunto più for de seione si ontn d que circore. Ne prtic si tiene conto di questo ftto proprio qundo, in presen di correnti di forte intensità, si dottno conduttori di for rettngore con un diensione oto più grnde de tr. LEGGE DELLA PORTATA 6

7 i consideri un serie di conduttori deo stesso terie, venti tutti stess for de seione e funionnti nee stesse condiioni bienti e con stess sovrtepertur. D reione (), tenendo presente che i perietro è proporione rdice qudrt de seione, cioè: p α si ottiene: α α iccoe, per qunto detto iniio, quntità sotto rdice qudrt rine costnte, cioè: si h: α costnte 0,75 n prticore, se sovrtepertur è que ssi consentit, or nche rppresent ssi corrente che può circore ne conduttore, cioè su portt. D reione precedente risut che portt dipende sì d seione, non in nier proporione; più precisente, portt uent eno de seione. Per esepio d un seione doppi non corrisponde un portt doppi, soo pri circ,7 vote. Ciò è dovuto ftto che, uentre de seione, i perietro (e quindi superficie tere de conduttore ttrverso cui vviene o scbio di core con biente) uent eno de seione stess. L costnte che ppre ne egge de portt h un significto fisico ben preciso: rppresent portt de conduttore di seione unitri. ndict con te portt, si h inftti: 0, 75 L egge de portt può or essere scritt ne for: 0, 75 Not: Con i terine si indic ppunto portt. Te odo di indicr è ori unnieente ccettto d tutti. Con reione precedente, not portt de conduttore di seione unitri, si può ccore portt di quunque tro conduttore di cui si not seione. 7

8 LEGGE DELLA PORTATA DE CAV Anche per i cvi ve un egge de portt nog que vist in preceden (vid per i conduttori nudi): b Anche in questo cso è portt de cvo di seione unitri. vore de esponente b invece cbi: entre per i conduttori nudi (coe visto) ve 0,75, per i cvi (con pos in ri) si può ssuere con buon pprossiione 0,65. vore inferiore è dovuto ftto che i rivestiento isonte dei cvi rppresent un ostcoo trsissione de core verso biente circostnte: ciò deterin, prità di seione, un riduione de portt dei cvi rispetto que dei conduttori nudi. L egge de portt dei cvi è espress pertnto d seguente reione: 0,65 VARAZONE DELLA PORTATA DE CAV AL VARARE DELLE TEPERATURA ABENTE D reione () risut che portt di un cvo dipende, prità di tutti gi tri eeenti, d sovrtepertur, cioè d differen fr tepertur di funionento e tepertur biente. entre tepertur di funionento non può otrepssre deterinti iiti (dipendenti d tipo di rivestiento isonte), tepertur biente può ssuere quunque vore (egto e condiioni bienti in cui i cvo si trov funionre). Per ogni tipo di cvo tepertur ssi di funionento è un dto noto: ne discende or che su portt dipende d tepertur biente. Qundo ne definiione di portt si f riferiento e... specificte condiioni... si intende ppunto che i vore de portt ssegnto d ogni cvo è riferito d un deterint tepertur biente. Per i cvi posti in ri i vore de tepertur biente di riferiento r è 0 C. Pertnto, se tepertur biente ssue un vore diverso d queo di riferiento, portt de cvo cbi. i vuoe or ricvre reione che eg portt di un cvo d un tepertur biente generic. e tepertur biente è que di riferiento r, d () si ricv che portt de cvo è espress d reione: α ( ) r 8

9 L portt deo stesso cvo con un tepertur biente generic risut: ' α ( ) D confronto fr e due reioni (per esepio dividendo ebro ebro) si ottiene: ' α ( ) α ( ) r r e quindi: ' r EEPO Assuendo 70 C (cvi in PVC) e r 0 C, si ottengono i seguenti vori dee portte i e differenti teperture biente: /,7,,06 0,9 0,87 0,79 0,7 0,6 TEPERATURA D FUNZONAENTO D UN CAVO e corrente che percorre un cvo è pri portt e tepertur biente è que di riferiento r, tepertur che esso ssue è que ssi. e cbi corrente o tepertur biente (o entrbe) nche su tepertur di funionento cbi. Con un corrente generic, divers d portt, e con un tepertur biente generic (divers d que di riferiento r ), si h d (), essendo tepertur di funionento: α Con un corrente pri portt e con un tepertur biente pri que di riferiento r, si h sepre d (), essendo ssi tepertur di funionento consentit: 9

10 r α D confronto fr e due reioni (per esepio dividendo ebro ebro), si ottiene: r α α d cui: e quindi: r ( ) r EEP. Per un cvo in PVC ( 70 C) con portt 70 A ( tepertur di riferiento r 0 C), percorso d un corrente 80 A con un tepertur biente 0 C, si h: ( 70 0) C. Per o stesso cvo percorso d un corrente 70 A con un tepertur biente 0 C, si h: ( 70 0) C. Ancor per o stesso cvo con corrente 60 A e tepertur biente 0 C, si h: ( 70 0) C 0

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