金属表面の温度上昇

質問

金属に電流を流した場合の温度上昇について分からなく困っております。

例えば、断面積0.5mm2の純銅の丸棒に20Aの電流を流した場合、金属表面の温度はどのくらいの時間で飽和するのでしょうか？

関係式などを教えて頂けますと助かります。

回答No.2

noname#230359

状況がよくわかりませんが400Aといえば通常使える範囲のケーブル太さはCVで200mm2という太いものになります
これは外の絶縁体が焼けない温度で裸ならもっと温度があがるまで電流を流せますが断面積がもっと小さい場合は短絡事故の時のようにバチッっと火花を飛ばして一瞬で焼けてしまいますよね

何mm2で400Aを流すのか分かりませんがジュール熱で一瞬でヒューズのように溶けることはありえると思います

お礼

ご教授有難うございました。
電線に流すわけではないので、具体的に何mm2とは言えないのです。
解析結果が正しいとすると、かなり流しすぎと言うことですね。
ちなみに、温度は400度まで上がります。

回答No.1

noname#230359

表面温度は、周囲の状態で極端に変わります。
たとえば、強制空冷をすれば温度上昇は抑えられますね、真空中では極端に温度上昇します、難しい計算式はここで↓
http://www.mogami.com/paper/ampacity.html

お礼

早速のご教授、誠に有難うございます。
ご推薦のホームページは非常に参考になり、極めて利用価値が高いものと思います。

実は、金属部品に電流を流す解析をしております。
その解析結果によりますと、電流を流した0.5秒後に温度が飽和することになっておりまして、本当に正しいのかと。
周囲温度が20度で熱伝達係数を10W/m2Kとしていますので、自然冷却条件に近いと思います。
電流値は400Aで上昇温度値は約310度。
0.5秒で温度が飽和することはありえるのでしょうか？