Gratis tool · Neher-McGrath · IEEE 835 / NEC 310 · 3-zone bodemmodel

Kabelampaciteits-Rekenmachine

Neher-McGrath-ampaciteitsberekening voor MV/HV ondergrondse kabels (IEEE Std 835). Voer bodemthermische weerstanden in via het 3-zone model, verlegtype en belastingscondities — output: ampaciteit, bedrijfstemperatuur, CYMCAP-triggers, DC-string dimensionering.

ⓘ Universal MV/HV — applies to any underground cable installation. Solar context: includes DC cable sizing per NEC 690 with bifacial I_mp gain basis.

ground surface depth d Cu/Al T₁ cond→insul T₂ insul→jacket T₃ jacket→soil T₄ soil→ambient T_c − T_a = I² · R_ac · (T₁ + T₂ + T₃ + T₄)
Cross-links: Soil Resistivity IEEE 81 · Grounding Grid IEEE 80 · BESS Grid Connection
Kabel Parameters
Verlegecondities

Zone ρ (°C·cm/W) Description
1 Dry-out 24"×24", 90% compaction
2 Recompacted Backfill to surface
3 Native Undisturbed soil

Default 0.65 — owner approval needed to reduce

AC/DC Kruisingsconfiguratie
Aangrenzende warmtebron
DC-String Dimensionering (NEC 690)
DC-string dimensionering inschakelen
Ampaciteitsresultaten
—
A
Rated Ampacity I_z
—
°C
Operating Temp T_c
—
Utilization I_d/I_z
Configuration
Installation—
Burial depth—
Soil effective ρ—
Parallel cables—
Thermal
Thermal resistance R_th—
Skin/proximity factor k_s—
Load factor L_f—
Temperature Check
Ambient T_a—
Limit (rated)—
Actual T_c—
Status—
Neher-McGrath (IEEE Std 835)
T_c − T_a = I² × R_ac × (T_1 + T_2 + T_3 + T_4)

Solve iteratively for I, accounting for temperature-dependent resistance and load factor L_f. T_1–T_4 are thermal resistances from conductor to ambient.

IEC 60287 Relationship
I = √[(T_d − T_a) / (ρ_eff × R_th × k_p)]

IEC 60287-1-1 Eq. 1 is the steady-state form. Use CYMCAP for full 3D thermal field in complex geometries (trench fill, crossings, bundle effects).

DC String (NEC 690)
I_z = I_base × f_t | ΔU = 2·ρ·L·I_mp / S

NEC 2023 Table 310.17 base ampacity × ambient correction (Table 310.15(B)(1)). Voltage drop ≤ 2% per PV design practice. Bifacial gain: add 10–15% to I_mp.

Gerelateerde Gereedschappen

Bodemweerstand — IEEE 81 Aardingsraster — IEEE 80 BESS Netwerkaansluiting Kabeldimensionering — EN 60364-5-52

Berekeningsrapport exporteren

Email sent ✓
CYMCAP thermisch veld modellering nodig?
FrameAI combineert dit ampaciteitsresultaat met het IEEE 81 bodemmodel voor volledige kabelstudies.
Bodemweerstandsmodel →
FAQ
De Neher-McGrath-methode (IEEE Std 835) lost een vereenvoudigd thermisch circuit op — warmtestroom van geleider via isolatie naar omgeving. Formule: T_c − T_a = I² × R_ac × (T_1 + T_2 + T_3 + T_4).
Het 3-zone model: (1) droogloopzone — 24"×24" gecentreerd op kabel, 0% vocht; (2) hercompactatiezone — tot oppervlak; (3) native zone — onverstoorde grond.
CYMCAP vereist als: (1) kabel >90°C; (2) ≥2 parallelle kabels ≥2 andere kabels kruisen; (3) AC/DC kruisingen aanwezig.
De lastfactor L_f (standaard 0,65) houdt rekening met het feit dat kabels zelden continu nominale stroom voeren. Lagere lastfactor = hogere cyclische ampaciteit door bodemafkoeling.
NEC 2023 Tabel 310.17 geeft ampaciteit voor enkele geleiders in vrije lucht (90°C XLPE). Omgevingcorrectie: bij 45°C f_t = 0,87. Spanningsval ≤ 2%. Bifaciale panelen: I_mp + 10–15%.
IEC 60287-1-1 Vergelijking 1 is de stationaire vorm van hetzelfde Neher-McGrath-circuit: I = √[(T_d − T_a) / (ρ_eff × R_th × k_p)]. CYMCAP breidt IEC 60287 uit voor complexe geometrieën.