Dlaczego prąd znamionowy dla kabla wielożyłowego jest niższy niż w przypadku jednego rdzenia o takim samym przekroju?

Według tego zasobu , pojedynczy rdzeń miedziany kabel 10 AWG (5,3 mm2) jest przystosowany do 52 amperów, podczas gdy ten sam kabel o przekroju 43 rdzeni i więcej może przenosić do 15 amperów.

Dlaczego? Dlaczego wiele rdzeni sprawia, że przenoszenie tego samego prądu jest bardziej niebezpieczne?

current cables conductivity

— Greendrake
źródło

usuwanie ciepła jest mniejsze dla wielordzeniowego.

— analogsystemsrf

@analogsystemsrf Miałoby to sens, gdyby rdzenie były indywidualnie izolowane. Ale zwykle są to po prostu gołe metalowe przewody stykające się ze sobą.

— Greendrake,

Sprawdź, czy to może pomóc: Pakowanie w kręgu

— Vladimir Cravero

@Greendrake: zalecamy odczekać dzień lub dwa, zanim zaakceptujesz, aby dać całej ludzkości szansę na odpowiedź na twoje pytanie. Zachęca do innych odpowiedzi, które mogą dać ci inny wgląd w twoje pytanie. Możesz zaakceptować i ponownie zaakceptować, jeśli chcesz.

— Tranzystor

Odpowiedzi:

Ważne jest, aby odróżnić dwie różne koncepcje:

Kable jednożyłowe a wielożyłowe.
Przewodniki stałe a przewody splecione.

Jednordzeniowym przewód zawiera jeden przewód elektryczny, który może być albo stałe, rdzeń lub skręcane . Poniższy obrazek pokazuje skręcony przewód. Przewód splatany jest normą dla wszystkich dość dużych kabli, ponieważ przewód stały jest bardzo trudny do rozwinięcia z bębna i nie wytrzymuje zginania ani wibracji podczas pracy.

Wielordzeniowych kabel zawiera wiele przewodów elektrycznych. Rdzenie są izolowane elektrycznie od siebie. Same rdzenie mogą być lite lub skręcone. Poniższy rysunek pokazuje kabel wielożyłowy z trzema rdzeniami (dwa rdzenie zasilające i jeden uziemienie). Ponownie rdzenie te są splecione.

Jako ostatni przykład kabel wielożyłowy może mieć wiele przewodów - osobiście zainstalowałem wielożyłowe okablowanie sterujące z 20 rdzeniami (plus uziemienie), podobnie jak pokazano poniżej. Typowy obszar przekroju wynosi 2,5 mm² na rdzeń, składający się z 7 pasm o średnicy 0,67 mm. Byłoby to podobne do „43 lub więcej rdzeni” cytowanych w tabeli, z którą masz link.

Tabela, do której się odwołujesz, odnosi się do ocen kabli jednożyłowych i wielożyłowych.

W takim przypadku obniżenie wartości znamionowej kabli wielożyłowych byłoby spowodowane tym, że izolowane rdzenie na środku kabla nie mogą rozpraszać ciepła tak łatwo, jak izolowane rdzenie na zewnątrz kabla.

— Li-aung Yip
źródło

Czy twierdzisz, że szczeliny powietrzne w jednożyłowych kablach nieekranujących faktycznie ich nie zmniejszają i mogę bezpiecznie założyć 52ampy dla 10-rdzeniowego kabla jednożyłowego o długości 43+

— Greendrake

@Greendrake: Postępuj zgodnie ze złotą zasadą; odnoszą się do danych producenta. Dane producenta wezmą pod uwagę wszelkie obniżenia oceny, które mają zastosowanie z powodu skręcenia przewodu. Należy również pamiętać, że parametry kabli zależą od środowiska instalacji - kabel, który jest dobry dla 53 amperów na wolnym powietrzu, niekoniecznie jest dobry dla 53 amperów, gdy jest zainstalowany w obudowie.

— Li-aung Yip

Ograniczenie ilości prądu przewodzonego przez drut polega na jego zdolności do usuwania ciepła z obszarów przewodzących prąd.

W drutach jednoniciowych drut jest podgrzewany przez przepływający przez niego prąd. Ciepło to jest usuwane przez stałą miedź na zewnątrz drutu.

W środkowej nici drutu wielodrutowego ciepło musi przejść przez obszar styku między żyłami lub szczeliny powietrzne między żyłami, aby wydostać się z drutu.

Większy efekt będzie miał zastosowanie do dołączonego kabla wielożyłowego. Izolacja elektryczna między drutami zwiększy izolację termiczną, a stosunek ogrzewania do całkowitej powierzchni wzrośnie, zwiększając w ten sposób temperaturę.

Jeśli spojrzysz na link upakowania koła sugerowany przez Vladimira Cravero, przekonasz się, że stosunek liczby rdzeni, a więc efektu ogrzewania do obwodu otaczającego okręgu, a zatem rozpraszanie ciepła, ma w przybliżeniu współczynnik obniżenia podany w tabeli.

— RoyC
źródło

Ma to sens, chociaż nie odnosi się to do tego, czy szczeliny powietrzne wpływają tak bardzo na odprowadzanie ciepła, że natężenie wzmacniaczy spada z 52 do 15, LUB, że obniżenie dotyczy tylko wielordzeniowych (indywidualnie izolowanych pasm), a nie wieloniciowych.

— Greendrake

Masz całkowitą rację. Podejrzewam, że tabela odnosi się do dołączonych kabli wielożyłowych. W takim przypadku ten sam efekt ma zastosowanie do izolacji elektrycznej, która również dodaje się do izolacji termicznej. Edycja mojej odpowiedzi, aby rozwiązać ten problem.

— RoyC,

@Greendrake Mogę całkowicie wierzyć, że wiele pasm może wpływać na odprowadzanie ciepła z pasma środkowego. Pamiętaj, że izolatory domowe wykorzystują głównie powietrze uwięzione w innym materiale. Myślę też, że odprowadzanie ciepła z centrum jest ważne. Przy 50 A 1 m miedzi 10 AWG rozprasza około 10 W ciepła. Chodzi o to, że chociaż miedź może wytrzymać wysoką temperaturę w środku, przy 300 ° C (550 + ° F), opór miedzi jest już podwojony, co z kolei podwaja ciepło.

— ElderBug