Warum ist es gefährlich, ein gewickeltes Verlängerungskabel zu verwenden?

Welcher Aspekt bei der Verwendung eines gewickelten Verlängerungskabels ist gefährlicher als bei der Verwendung eines ungerollten Netzkabels?

Viele Brandschutzwebsites weisen darauf hin, dass ein Verlängerungskabel beim Aufwickeln nicht verwendet werden sollte.

Liegt das daran, dass das Kabel als Luftspule fungiert (ich kann nicht wirklich erkennen, warum dies zu Bränden führen sollte). Wenn dies der Fall ist, ist es sicher, wenn jede zweite Schleife in die entgegengesetzte Richtung verläuft.

Meine Theorie besagt, dass sich die gesamte Wärme an einem viel stärker kondensierten Ort befindet, wenn sich das Kabel aufgrund einer hohen Stromaufnahme erwärmt, was zu einem größeren Temperaturanstieg führt, als wenn das Kabel abgerollt wäre.

Ist es gefährlich, wenn ja, was ist die Ursache? Fehlt mir etwas, machen Parameter wie Loop-Größe, Loop-Richtung usw. einen nennenswerten Unterschied.

Die normalen Kabelnennwerte setzen voraus, dass der Draht die im Kabel erzeugte Wärme aufgrund des fließenden Stroms angemessen ableiten kann.

Wenn Sie es aufwickeln und in der Nähe der maximalen Nennleistung verwenden, besteht eine gute Chance, dass die Kunststoffisolierung schmilzt und dann ein Kurzschluss verursacht wird.

Strom, der in einem Kabel fließt, erzeugt Wärme. Dadurch steigt die Temperatur der Leiter so lange an, bis der Wärmeverlust die erzeugte Wärme ausgleicht. Wenn die Temperatur zu hoch wird, wird die Isolierung des Kabels weicher und schmilzt schließlich.

Wenn Sie viele Kabel verpacken, die alle Strom führen (unabhängig davon, ob mehrere separate Kabel oder mehrere Schleifen desselben Kabels), leidet die Wärmeabgabe unter einer höheren Temperatur bei einem bestimmten Strom.

Rollen sind besonders schlecht, weil sie eine große Anzahl von Kabeldurchläufen dicht zusammenpacken. Überschüssiges Kabel, das sich in einem losen Durcheinander auf dem Boden befindet, überhitzt sich weitaus weniger als überschüssiges Kabel, das fest auf einer Rolle aufgewickelt ist.

Meistens kommt man damit durch, weil die meisten Verbraucher, die an Verlängerungskabel angeschlossen werden, klein und / oder sporadisch sind. Von Zeit zu Zeit kommt jedoch die richtige Kombination von Umständen zusammen und lässt einen dahinschmelzen.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Abbildung 1. Eine induktive Spule. Abbildung 2. Stornierung.

Solange Sie Ihre Geräte nicht mit einzelnen Kabeln verdrahtet haben, ist es nicht möglich, einen Induktor mit Luftkern wie in Abbildung 1 dargestellt zu erstellen.

Da Ihre Kabel den Vor- und Rücklaufstrom sehr nahe beieinander enthalten, wird die Induktivität, die durch den Strom zur Last verursacht wird, durch den von der Last zurückfließenden Strom exakt aufgehoben .

Die Gefahr besteht darin, dass sie warm oder heiß werden, wenn sie einen erheblichen Strom führen (für die Drahtstärke). Dies kann zu einem Zusammenbruch der Isolierung oder sogar zu einem Brand führen.

Hier ist eine andere Illustration.

Wird zum Laden eines Elektrofahrzeugs mit 'nur' 10A ... MW verwendet

Letzte Woche (1. Woche im Januar 2017) hatten wir fast einen Brand durch ein gewickeltes Verlängerungskabel. Es wurde an eine elektrische Urne angeschlossen, die viel Strom verbraucht, und der einzige Grund, warum es KEIN Feuer auslöste, war der rechtzeitig ausgelöste Leistungsschalter. Ich habe ein Segment des fraglichen Kabels behalten, in dem mehrere Schleifen zusammengeschmolzen waren, bevor sich die Drähte innerhalb des Durcheinanders berührten.

Es geht nur um die Kühlung

Alle Fehler, die Sie oben sehen, sind die Überhitzung der Drähte. Sie haben viele Drähte in unmittelbarer Nähe, die alle warm werden. Dieses dichte "Klumpen" von Drähten kann die Wärme einfach nicht ableiten, und sie haben eine "Kernschmelze".

Der National Electrical Code spricht darüber in den verschiedenen Teilen von NEC 310.15. Hier ist die Derate-Tabelle "Kabel gebündelt" (gewickelt = Laufbahn).

Sie sehen diese verbrannten Spulen mit mehr als 20 Kabelschleifen ... das sind mehr als 40 Leiter, die auf der Rolle gebündelt sind, was eine Leistungsreduzierung der Kabelkapazität auf 35% erforderlich macht. Jetzt können viele Kabel nicht mehr bei 90 ° C verlegt werden. Sie müssen also von der Temperatur abweichen, für die sie gut sind. Angenommen, Ihr Verlängerungskabel ist für 60 ° C geeignet , NEC 310.15 (B) 16 hat dafür keine Zahl, aber wir können extrapolieren und 11A erhalten . Reduzieren Sie den Wert auf 35% und wir haben 3,85 Ampere . Das ist alles, was Sie tun sollten, wenn es so auf die Rolle gerollt ist!

Natürlich ziehen die Leute 10-12 Ampere, deshalb ist es verbrannt.

Aber wenn Sie 1-2 Ampere durch das aufgerollte Kabel ziehen, ist das kein Problem, wie Sie sehen können.

Sind diese Derates eine Belastung für die Hausverkabelung? Nein. Die meisten Hausverkabelungen gehen von der hohen 90C-Zahl aus, die Sie ohnehin nicht für kleine Abzweigleitungen verwenden dürfen (NEC 240.4). Derating auf 70% drückt also nicht wirklich. Damit haben Sie 9 aktive Leiter oder 4 Stromkreise in einer Seilbahn.

Die technische Antwort darauf, warum gewickelte elektrische Kabel schmelzen, basiert auf Wärmeübertragungsmethoden. Strahlung, Leitung, Konvektion. Alle drei Wärmeübertragungsmethoden spielen eine Rolle, insbesondere aber die Strahlung. Luft kann beim Wickeln weniger Wärme ableiten. Die Leitung funktioniert durch direkten Kontakt, der durch Berühren der Spulen erhöht wird. Strahlung erhöht insbesondere die Wärmeübertragung, wenn zwei nahe beieinander liegende Oberflächen Wärme aufeinander ausstrahlen, was zu einem Phänomen namens "Strahlungsrückkopplung" führt. Durch die Abstrahlung von Wärme, die zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen hin und her prallt, wird die Temperatur logarithmisch und nicht linear erhöht. Wenn man versteht, dass Elektrizität Wärme erzeugt, ist die Wärmeabfuhr durch geeignete Wärmeübertragungsmethoden sicher.

Das Induktivitätsding scheint in diesem Fall nicht sehr relevant zu sein, es sollte die Impedanz erhöhen und nicht verringern, es scheint eher ein Verlustproblem zu sein, die Oberfläche ist stark verringert, und ebenso die Verlustkapazität andererseits für das Kabel, um Feuer zu fangen, da es überhitzt ist. Es muss in der Nähe oder außerhalb seiner Nennleistung verwendet werden. Es ist nicht so, als würde das Einstecken einer 10-W-Glühbirne in eine gewickelte Verlängerung Probleme verursachen