Cómo elegir el tamaño adecuado de las conexiones de cable de CC de alta potencia

Un amplificador de corriente continua a través de un cable generará el mismo # calentamiento que un amplificador de corriente alterna a través de un cable.

(# En realidad, un poco menos. La resistencia de un cable en CC es menor que en CA. Esto se debe a que no hay efecto de revestimiento de CA, por lo que la resistencia es un poco por ciento menor).

Si selecciona un cable para corriente de CC, utilizando guías de tamaño de cable de CA / ampacidades de cable, el tamaño de su cable de CC será conservador con respecto al calentamiento.

Tenga en cuenta que varios factores de descalificación se aplican según el entorno de instalación del cable. Proximidad a otros cables (que producen más calor), instalación en un espacio de aire cerrado (que reduce la circulación de aire, es decir, aire de refrigeración), etc.

En Australia, el estándar AS / NZS 3008 "Selección de cables" cubre todos estos factores de calificación con gran detalle.

La caída de voltaje se calcula utilizando la ley de Ohm y la resistencia del conductor de CC.

La resistencia del cable de CC se publica en todos los catálogos de cables respetables. Esto incluye catálogos de cables de CA: la resistencia del conductor de CC aún se publica.

La resistencia generalmente se proporciona a 20 grados C, ajústela a su temperatura máxima de operación utilizando el coeficiente de temperatura de resistencia.

Si su catálogo de cables no menciona una temperatura de operación máxima, es aproximadamente 75C para aislamiento de PVC, 90C para XLPE y 110C para cables especiales de alta temperatura, es decir, cables EPR con clasificación de 110C.

Finalmente, para el cableado de CC de alto voltaje puede haber consideraciones especiales: el cable de alimentación de CA normal de 0.6 / 1kV puede no ser adecuado para 600 VCC. Me parece recordar que DC aplica un tipo de estrés diferente al aislamiento que AC. En su caso particular, solo está tratando con 70 VDC, así que no me preocuparía por eso.

Las dos cosas a considerar con el tamaño del cable son:
1) Autocalentamiento por resistencia. Caída de voltaje   Ya que sabes cuál es tu amperaje máximo, dimensiona los cables para eso. Calcule la resistencia a partir de la longitud del cable; puede usar el área de la sección transversal del cable para estimar la resistencia. O encuentra una tabla que haya hecho esto para you . En la tabla ya han "desclasificado" los cables para autocalentamiento y otros factores. Una vez que tenga la resistencia, puede usar P = I ^ 2 * R para encontrar el autocalentamiento.

2) Caída de voltaje. Si su aplicación requiere un cierto voltaje, entonces la caída de voltaje a través del cable puede convertirse en un problema (no en su caso, ya que los cables son muy cortos)

Es posible que tenga que tener en cuenta la inductancia de los cables si su aplicación lo requiere. (lo que probablemente sea insignificante en su caso porque los cables son cortos).

Aunque no encontré una tabla oficial para dimensionar los cables de CC, encontré una explicación precisa sobre la respuesta de @ Li-aung Yip, " Si selecciona un cable para corriente de CC, utilice las guías de tamaño de CA. / Ampacidades de cable, el tamaño de su cable de CC será conservador con respecto al calentamiento. ":

enlace

Este documento explica cómo calcular la corriente en sistemas DC, AC / mono y AC / 3:

• DC: I = P / V
• AC / 1: I = P / (V * cosF)
• AC / 3: I = P / (V * 1.73 * cosF)

Esto significa que, para el mismo voltaje, la corriente DC es mayor que la corriente AC / 1 y AC / 3; por lo tanto, el uso de tablas de tamaño de cable para la corriente CA es seguro también para los sistemas de CC , porque el calentamiento del cable es directamente proporcional a la corriente transportada por el cable, y el objetivo es evitar el sobrecalentamiento del cable.

Para mi sistema específico, clasificado 70V / 100A e incluido en un scooter eléctrico, asumo como aplicable la tabla en p.22, columna "Posa interrata en tubo" (cables incluidos en tubo), sub-columna "3 cavi Unipolari "(tres cables de un solo cable), ya que probablemente la resistencia térmica del suelo sea igual o mayor que la resistencia térmica de la carcasa de plástico del scooter. Para 100A obtengo una sección de 25 mm2.

"AWG 3" es 26.7 mm2, por lo que la respuesta final a mi pregunta es:

La sección de cable requerida para un sistema de 70V / 100A DC es: AWG3 / 25mm2

Pero en un scooter eléctrico hay DC y AC: DC pasa de la batería al controlador, pero el controlador crea una corriente alterna que impulsa el motor; por lo tanto, para el mismo voltaje, creo que el tamaño del cable del controlador al motor (tres cables) puede ser ligeramente menor que el tamaño del cable del controlador de la batería. Lamentablemente, actualmente no sé la frecuencia de la corriente del motor y la cantidad de CosF.

¿Cómo puedo saber qué corriente está en uso en mi sistema?

Mi scooter tiene una potencia nominal de 5000 W, pero también calculé "manualmente" la corriente necesaria para mantener una velocidad de 90 km / h en carretera plana; Asumí un área frontal de 0.8m2 y 0.8 Cd para el sistema scooter + driver. Esto lleva a 6000W necesarios (