section cable et couche isolante

Bonjour,
Mes cours d'électrotech se font loin et je n'arrive pas à remettre la main
dessus...
Comment se calcule la section d'un cable et l'épaisseur de son isolant ?
Qu'est-ce qui importe le + ? l'intensité ? le voltage ? la quantité de
joules encaissées ?
Si vous pouviez me remettre devant les yeux les formules, merci. :-)
pour info : entre 1 et 5 Farads (24V) qui se déchargent très rapidement (cc)
dans un cable (cuivre, très très faible résistance donc)
merci.
Stéphane
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plpoplop
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on calcule pas , enfin pour le commun des utilisateurs ; c'est le constructeur qui donne le courant admissible dans diverses conditions de pose du câble ( refroidissement )
l'intensité joue sur la température , la tension ( on ne dit pas "voltage" ) joue sur des qualités d'isolations : on utilise pas les mêmes procédés en 1000 V qu'en 15 kV ou en 220 kV ! pour les joules -> voir intensité
pas compris 1024 scuzes
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Itacurubi
Un condensateur 24V de capacité de 1 à 5 F (non non, pas µF :-) ), non encore déterminé, qui se décharge très rapidement (court-circuit) dans une bobine (diamètre, longueur, nombre de spires, non encore déterminé)...
Ca va engendrer une ... certaine quantité de joules :-)
Je me demandai quel section de cuivre prévoir pour éviter que ça fonde. Et est-ce que l'isolant d'un cable électrique 4mm² (par exemple) serait suffisant pour éviter qu'il pète. Forcément ça va dépendre de Icc. Qui lui même dépendra de l'impédence de la bobine. Qui elle-même dépendra de son matériau (ici, cuivre), et sa longueur.
D'où ùa demande de formule.
C'est, je pense, un petit peu plus clair comme cela :-)
Note : tout ceci purement par curiosité.
merci
Stéph Stéph
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plpoplop
Bonjour
W = 0,5 C U² W = 0,5 x 5 x 24² W = 1,5 kJ = 0,4 Wh
Donc maintenant reste à trouver le volume de cuivre qu'il faut pour éviter une montée en température inférieur à 50 °K avec cette apport d'énergie. On peut partir sur le fait que toute l'énergie sera transformée en chaleur (donc en ne tenant pas compte de l'énergie électromagnétique dissipée).
pour l'épaisseur de l'isolant, vue que c'est lié à la tension (ie. 24 v) c'est pas cela qui va causer le plus de problème.
allez, à qui de faire la suite....
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David Crochet
pas seulement, l'ESR du condo y sera pour beaucoup dans la valeur de Icc. Quelle est la resistance interne série de tes condos ? c'est fondamentale de la savoir. Pour ce qui est de l'isolent sous 24 V sont epaisseur n'est pas critique : il faut juste que ce dernier tienne a une elevation de température causée par le courant qui va parcourir ton circuit.
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Frederic Salach
Sorry de mon ignorance, t'es passé comment de 1.5kJ à 0.4 Wh à 50°K ? (t'es sûr que c'est °K et pas °C?)
1.5 kJ est l'unité légale de l'énergie multipliée par 1000 ( k ) 1 J ( joule ) est équivalent à 1 Watt.seconde 1 Watt.heure équivaut à 3600 Watt.seconde soit 3600 Joules. 1.5 kJ vaut donc 0.4 Wh
quant aux degré K et C c'est une autre histoire ( intérressante ! ) , les degrés C ne sont qu'un repère ( 0° à la fonte de l'eau pure , 100°C à l'ébulition ) mais on ne peut pas dire que 50 Cl de lait à 40°C + 40 cl de café à 30 °C feront un café au lait de 70 °C . le degré K mesure une énergie ce qui est fondalement différent du degré C .
Je suis pas sur d'avoir été clair , mais on peut en discuter :-))
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Itacurubi
Bonjour
Ne prenons pas le problème à l'envers. J'ai calculé en premier l'énergie mis en jeu, qui est tout compte fait, l'énergie emmagasiner par la capacité. Cette énergie va être totalement perdu dans du cuivre, or, l'isolant ne soit pas fondre sous l'effet de la chaleur. pourquoi 50 °K, c'est tout simplement parce que, supposant que l'isolant est à l'origine à 20 °C il ne faut pas qu'il dépasse 70 °C, d'où une élévation de 50°C donc une élévation de 50 °K
pour la montée en température, on s'en fout puisque si l'isolant électrique était le parfait isolant thermique (ce qui est faux puisque cela n'existe pas), que le court-circuit se fasse en 1 µS ou en 1000 ans, la température finale sera la même.
maintenant que l'on a l'énergie reçue par le cuivre (celle qui est envoyé dans le condensateur) on peut trouver la masse de cuivre qu'il nous faut pour avoir cette montée en température maximale de 50°K ce qui nous déterminera un volume minimum de cuivre.
dès que l'on aura ce volume de cuivre, en imposant une section, on trouvera donc une longueur. Cette longueur trouvée, on trouvera donc notre valeur de résistance. Valeur de résistance trouvée, on trouvera donc notre valeur de la point de courant Et valeur de la pointe de courant trouvé, on trouvera le temps du court circuit
donc tu vois, le temps est la dernière chose que l'on trouvera si l'on suit ce raisonnement. Mais on peut raisonner aussi par un autre chemin :
on impose le temps, donc ensuite résistance, donc ensuite section et longueur, puis volume, puis matière qui sera la dernière variable afin de pouvoir dissiper l'énergie mis en jeu ou mettre en place un système de refroidissement (conducteur creux avec de l'eau ou mieux, de l'huile)
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David Crochet
Bonsoir,
Ben 2880 j pour le condo de 5F
Sinon cote formule :
Q=1/2 C UU = I t
I=U / ( Rcondo + Rcable + Rself ) ( et encore je simplifie a outrance, il faut prendre en compte la transitoire .... inductance de la self .... décharge du condo ..... résonance du circuit .......houlala y'a du log e dans l'air ... migraine ;>)
I ne dépend que des résistances du circuit et de la tension de charge et pas de la valeur du condo, celle ci ne joue que sur le temps de décharge.
Pour du 24v ........du vernis suffit ;>)
Et de celle du condo et de celle du câble
Ne pas oublier que les calculs de densité de courant sont fait pour des courants constants et pas en impultionnel, exemple des courant de leds infra rouge, 20mA maxi en service permanent et pourtant on leur envoie des pics de plusieurs ampères sans problème.Bref l'impulsion sera tellement faible que le câble n'aura pas le temps de chauffer ( 1000A sous impulsions de 1 ms = 1A permanent pour le câble )
Franchement je diminuerai la valeur du condo et augmenterai la tension de service, les impédances parasites vont être beaucoup trop importantes. Les condos de forte valeur ont une résistance interne généralement très élevé bien supérieure a l'ohm ce qui nous fait un icc de quelques dizaines d'ampères au maxi ...... pas de quoi fatiguer un câble
Si cela peut vous donner une idée j'ai des flashs de studio photo 6400j ( condos en 700v ) , le tube a éclat est câblé en 2.5 carre souple longueur 5 mètres ( c'est lui qui limite l'intensité de flash ) sinon au cul des condos cela coupe en deux un tournevis de bonne dimension ( un couillon a voulu me décharger une batterie de condos avec cette methode pour aller plus vite ;>)
JP
Ps : C'est pour quelle application ?
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JP
Ok, donc l'épaisseur de l'isolant dépend uniquement de la tension. Remarque chui bête, lors de mon stage chez EDF (service exploitation) en 1997, les gants de protextion électrique (en latex) étaient fin mais long de 30cm
J'avais zapé l'impédance du condo. Mais je sais pas si ça rentre en compte car dans le schéma il n'y a QUE un condo et une bobine, rien d'autre, c'est détaché de tout. Je néglige la partie cable entre condo et bobine car de meme section que la bobine (fait à la main ;-) )
for interessant.
oui mais ce qui m'interesse c'est d'avoir une valeur de B la plus grande possible (et si possible à partir de 24V initialement). Quitte à ce qu'on me conseille d'envisager un transfo artisanal :-)
rha le c** :-)
j'aurai dû lier avec fr.sci.electronique "nos amis les bobines". Le but (uniquement THEORIQUE, je précise) est de faire une IEM de forte puissance qui porte à plusieurs dizaines (voire centaines) de mètres, capable d'influer sur le comportement. Plus de détail sur l'autre NG (manque de temps et ça évite de saouler ceux qui suivent :-) Mais je le répète, aucunes intentions d'acte de délinquance.
Stéphane stephane -point- thubert -at- laposte.net
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plpoplop
j'oubliais ...
intéressant, ça m'évitera donc d'envisager un 'petit' tube de cuivre de plomberie pour fabriquer ma bobine ;-) (ce qui m'aurait obligé de voir à la baisse le nombre de spire, et donc la valeur de B)
S.T.
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plpoplop
si on estime que la montée de température max du cuivre est de 50° (deja pas mal, surtout si rapidement), et sachant que la chaleur massique du cuivre est de 390 J/°Kg, cela nous donne
Masse = 1500 (les joules) / ( 50 (le delta T) * 390 ) = 77 grammes de masse de cuivre (de fils donc) minimum.
après, qq calcul pour trouver la bonne relation section/longueur (résistance et inductance optimum...).
Claude
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Rufus Larondelle
Pourquoi 1500 j ? => tout part en pertes joules dans le cable ? ;>)
Aller, on prend 10% ce qui nous fait plus grand chose de matière jaune, et comme il fait chaud et que c'est l'heure du jaune..........., bon feux d'artifices ( et pas dans les armoires ) ;>)
JP
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JP
a peu prêt tout va partir en chaleur... si c'est pas dans le cable c'est plus loin, mais au moins la on garantis de ne pas detruire le cable si c'est faux plus loin.
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Rufus Larondelle
Boah pas très grave, moi qui comptais prendre du 2.5mm² et faire kke chos comme 1000 spires sur 1m de long, sur 5 à 10cm de diam. Les 77 grammes y sont largement ;-)
Stéph
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plpoplop

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