Determinar el ancho de cable seguro mínimo a amperios altos en un sistema de CC de 12V

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En un sistema de 12V CC, dada una corriente y longitud de cable máxima en particular, ¿cuál es el mejor método para determinar el ancho mínimo (calibre) de ese cable? En particular, ¿qué método es el mejor para niveles de corriente altos y longitudes cortas de cable?

La forma típica de hacer esto parece ser calcular el ancho del cable necesario para lograr una caída de voltaje determinada, por ejemplo. 2%, tal vez usando una herramienta en línea . Sin embargo, si entiendo correctamente, el% de caída de voltaje no es realmente lo que es relevante en términos de seguridad contra incendios, sino más bien el número de vatios de calor disipado debido a esa caída de voltaje por unidad de longitud de cable. Correr 200 A en 1 pie de cable de 10 AWG resultará en aproximadamente el mismo% de caída de voltaje que en 20 A en 10 pies del mismo cable, pero en el primer caso habrá mucho más calor generado por pie de cable, así que probablemente Será un mayor riesgo de incendio y aislamiento derretido.

¿Es seguro asumir que una caída de voltaje del 2% no creará un riesgo de incendio incluso para niveles altos de corriente en cables cortos?

    
pregunta intuited

2 respuestas

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El cable tiene dos límites, caída de voltaje y calefacción. La caída de voltaje depende de la longitud. La calefacción no lo hace. Por lo tanto, no puede relacionar un límite de caída de voltaje con un límite de calentamiento. La caída de voltaje del 2% será segura en cables más largos que una longitud crítica, y no segura en cables más cortos que eso.

Lo que daña un cable es el aumento de temperatura. Por lo tanto, no es solo la corriente que transporta el cable, sino también si el cable es único o está funcionando con otros que se están calentando y en qué temperatura ambiente. La clase de aislamiento también afecta la cantidad de calor que se desea para ejecutar el cable.

Como regla general, generalmente consideramos que funcionan aproximadamente 10A / mm2, para cables simples, hasta unos pocos mm2. Para tamaños más grandes, el tamaño que necesitaría para 200A, necesita reducir la carga de corriente, es decir, aumentar el área del cable por encima de eso, ya que la capacidad del cable para disipar el calor solo aumenta tan rápido como su superficie.

Hay muchas tablas fáciles de encontrar para 'ampacity', hay una en esta página en wikipedia, por ejemplo. Aquí, las tablas muestran que para 200A, se necesitaría un cable de 107mm2 si se usara un aislamiento bueno solo para 60C, pero podría salirse con 67mm2 si fuera bueno a 90C. Eso es para un solo cable desagregado a 20 ° C ambiente. Un ambiente más alto, o agrupado con otros cables, requeriría un cable más grueso.

A menos que, por supuesto, el ciclo de trabajo sea muy corto. Lleva tiempo alcanzar una temperatura peligrosa. Algunas aplicaciones podrían salirse con cables más delgados, como la soldadura por puntos, por ejemplo, o arrancar un motor.

En general, en un sistema de 12v, la caída de voltaje es su preocupación, a menos que los cables sean muy cortos. Calcule tanto la caída de voltaje como la ampacidad y elija el más grueso de los dos.

    
respondido por el Neil_UK
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Los cables se derretirán si no se puede eliminar el calor. Es su trabajo entender cómo eliminar el calor, ya sea enfriando con aire o vertiendo el calor en grandes piezas de metal unidas a los extremos del cable.

    
respondido por el analogsystemsrf

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