Perché la corrente nominale per il cavo multipolare è inferiore al singolo core con la stessa sezione?

Secondo questa risorsa , un cavo in rame 10 AWG (5,3 mm2) unipolare è valutato per un massimo di 52 A, mentre lo stesso cavo a sezione trasversale di 43 core e oltre può trasportare solo fino a 15 A.

Perché? Perché più core rendono più pericoloso trasportare la stessa corrente?

current cables conductivity

— Greendrake
fonte

la rimozione del calore è inferiore, per il multi-core.

— analogsystemsrf

@analogsystemsrf Ciò avrebbe senso se i nuclei fossero isolati individualmente. Ma di solito sono solo fili di metallo nudo a contatto tra loro.

— Greendrake,

Vedi se questo può aiutare: Circle packaging

— Vladimir Cravero,

@Greendrake: ti consigliamo di aspettare un giorno o due prima di accettare in modo da dare a tutta l'umanità la possibilità di rispondere alla tua domanda. Incoraggia altre risposte che potrebbero darti altre intuizioni sulla tua domanda. Se lo desideri, puoi accettare e riaccettare.

— Transistor

Risposte:

È importante distinguere tra due concetti diversi:

Cavi unipolari e multipolari.
Conduttori solidi vs. conduttori a trefolo.

Un cavo unipolare contiene un conduttore elettrico, che può essere a nucleo solido o incagliato . L'immagine sotto mostra il conduttore a trefolo. Il conduttore a trefoli è la norma per tutti i cavi decentemente grandi, poiché un conduttore solido è molto difficile da srotolare dal tamburo e non resiste alla flessione o alle vibrazioni in servizio.

Un cavo multi-core contiene più conduttori elettrici. I nuclei sono elettricamente isolati l'uno dall'altro. I nuclei stessi possono essere a nucleo solido o incagliato. L'immagine seguente mostra un cavo multipolare con tre core (due core di alimentazione e una terra). Ancora una volta, questi nuclei sono bloccati.

Come ultimo esempio, un cavo multipolare può avere molti conduttori: ho installato personalmente un cablaggio di controllo multicore con 20 core (più terra), simile a quello mostrato di seguito. La tipica area della sezione trasversale è di 2,5 mm² per nucleo, costituita da 7 fili di diametro 0,67 mm ciascuno. Questo sarebbe simile ai "43 o più core" citati nella tabella a cui ti sei collegato.

La tabella a cui si è collegati fa riferimento alle classificazioni per cavi unipolari e multipolari.

In questo caso, il declassamento per i cavi multi-core sarebbe dovuto al fatto che i nuclei isolati al centro del cavo non possono dissipare il calore con la stessa facilità dei nuclei isolati all'esterno del cavo.

— Li-aung Yip
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Quindi, stai dicendo che le intercapedini d'aria nei cavi a trefoli single-core non li deprezzano effettivamente e posso tranquillamente assumere 52amps per il cavo single-core 10AWG di 43+ fili?

— Greendrake,

@Greendrake: segui la regola d'oro; fare riferimento ai dati del produttore. I dati del produttore terranno conto di qualsiasi declassamento che si applica a causa della tensione del conduttore. Si noti inoltre che i valori nominali dei cavi dipendono dall'ambiente di installazione: un cavo adatto a 53 A all'aperto non è necessariamente valido per 53 A quando installato in un involucro.

— Li-aung Yip,

La limitazione della quantità di corrente trasportata da un filo riguarda la sua capacità di rimuovere il calore dalle aree di trasporto correnti.

In un filo singolo il filo viene riscaldato dalla corrente che lo attraversa. Questo calore viene rimosso attraverso un solido rame all'esterno del filo.

In un filo centrale di un filo a più fili il calore deve passare attraverso l'area di contatto tra i fili o gli spazi d'aria tra i fili per uscire dal filo.

Un effetto maggiore si applicherà a un cavo multi-core in bundle. L'isolamento elettrico tra i fili si aggiungerà all'isolamento termico e il rapporto tra riscaldamento e superficie complessiva aumenterà aumentando la temperatura.

Se osservi il collegamento di imballaggio del cerchio suggerito da Vladimir Cravero, scoprirai che il rapporto tra il numero di nuclei, quindi l'effetto di riscaldamento e la circonferenza del cerchio racchiuso, quindi la dissipazione del calore ha approssimativamente il rapporto di declassamento indicato nella tabella.

— RoyC
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Ha perfettamente senso, anche se questo non affronta se le lacune dell'aria influenzano così tanto la rimozione del calore che la frequenza degli ampli scende da 52 a 15, O che il declassamento si applica solo ai multi-core (trefoli isolati individualmente) e non multi-trefolo.

— Greendrake,

Hai ragione. Ho il sospetto che la tabella si riferisca a cavi multi-core in bundle. Nel qual caso si applica lo stesso effetto con l'isolamento elettrico, aggiungendo anche l'isolamento termico. Modifica la mia risposta per risolvere questo problema.

— RoyC

@Greendrake Posso assolutamente credere che molti fili possono influenzare la dissipazione del calore dal filo centrale. Ricorda che gli isolanti domestici utilizzano principalmente aria intrappolata all'interno di un altro materiale. Inoltre, penso che la dissipazione del calore dal centro sia importante. A 50A, 1 m di rame 10 AWG sta dissipando circa 10 W di calore. Il fatto è che, sebbene il rame possa resistere a una temperatura elevata al centro, a 300 ° C (550 + ° F), la resistenza del rame è già raddoppiata, il che a sua volta raddoppia il calore.

— ElderBug