中心金属导体产生 I²R 热,通过绝缘层以放射状向周围散发。导体颜色代表温度(蓝色=低温/橙红色=温度限界附近)。
$$I_{max}=\sqrt{\dfrac{\Delta T}{R_{ac}\,R_{th}}},\qquad R_{ac}=\frac{\rho(T)}{A}$$
允许电流 I_max 是指 I²R 焦耳热恰好将导体升温至绝缘温度限界时的电流。ΔT:允许温度上升,R_ac:运行温度下的导体电阻,R_th:热阻,A:导体截面积。
$$\rho(T)=\rho_{20}\,\bigl(1+\alpha\,(T_{limit}-20)\bigr)$$
运行(限界)温度下的电阻率。ρ₂₀:20℃电阻率,α:电阻温度系数,T_limit:绝缘温度限界(XLPE 90℃/PVC 70℃)。
$$R_{th}=\frac{1}{h_{eff}\,\pi\,d_{cond}},\qquad \Delta T=T_{limit}-T_{a}$$
从导体到周围环境的热阻 R_th 和允许温度上升 ΔT。h_eff:有效热传递系数(由敷设方法决定),d_cond:导体等效直径,T_a:周围温度。