Por que a classificação atual do cabo multicore é menor que o núcleo único com a mesma seção transversal?

De acordo com esse recurso , um cabo de cobre de núcleo único 10 AWG (5,3 mm2) é classificado para até 52 amperes, enquanto o mesmo cabo de seção transversal de 43 núcleos e mais só pode transportar até 15 amperes.

Por que é que? Por que vários núcleos tornam mais perigoso o transporte da mesma corrente?

current cables conductivity

— Greendrake
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a remoção de calor é menor, para o multi-core.

— Analogsystemsrf 28/04/19

@analogsystemsrf Isso faria sentido se os núcleos fossem isolados individualmente. Mas eles normalmente são apenas fios de metal em contato um com o outro.

— Greendrake

Veja se isso pode ajudar: Círculo de empacotamento

— Vladimir Cravero

@ Greendrake: recomendamos que você espere um dia ou dois antes de aceitar, para dar a toda a humanidade a chance de responder sua pergunta. Ele incentiva outras respostas que podem lhe dar outras idéias sobre sua pergunta. Você pode aceitar e aceitar novamente, se quiser.

— Transistor #

Respostas:

É importante distinguir entre dois conceitos diferentes:

Cabos single-core vs. multi-core.
Condutores sólidos vs. condutores trançados.

Um cabo de núcleo único contém um condutor elétrico, que pode ser de núcleo sólido ou trançado . A imagem abaixo mostra um condutor trançado. O condutor trançado é a norma para todos os cabos decentemente grandes, pois o condutor sólido é muito difícil de desenrolar o tambor e não suporta flexões ou vibrações em serviço.

Um cabo multicore contém vários condutores elétricos. Os núcleos são isolados eletricamente um do outro. Os próprios núcleos podem ser de núcleo sólido ou trançados. A figura abaixo mostra um cabo multicore com três núcleos (dois núcleos de potência e um terra). Novamente, esses núcleos estão retidos.

Como exemplo final, um cabo multicore pode ter muitos condutores - eu instalei pessoalmente o cabeamento de controle multicore com 20 núcleos (mais terra), semelhante ao mostrado abaixo. A área de seção transversal típica é de 2,5 mm² por núcleo, consistindo em 7 fios cada diâmetro de 0,67 mm. Isso seria semelhante aos "43 ou mais núcleos" citados na tabela à qual você vinculou.

A tabela à qual você se vinculou refere-se às classificações para cabos de um e vários núcleos.

Nesse caso, a desclassificação dos cabos com vários núcleos seria porque os núcleos isolados no centro do cabo não podem dissipar o calor tão facilmente quanto os núcleos isolados na parte externa do cabo.

— Li-aung Yip
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Então, você está dizendo que as lacunas de ar nos cabos trançados de núcleo único não os desvalorizam e posso assumir com segurança 52 lâmpadas para o cabo de núcleo único 10AWG de mais de 43 fios?

— Greendrake

@ Greendrake: Siga a regra de ouro; consulte os dados do fabricante. Os dados do fabricante levarão em consideração qualquer desclassificação que se aplique devido ao encalhe do condutor. Observe também que as classificações dos cabos dependem do ambiente de instalação - um cabo que é bom para 53 amps ao ar livre não é necessariamente bom para 53 amps quando instalado em um gabinete.

— Li-aung Yip 29/04/19

A limitação da quantidade de corrente transportada por um fio é sua capacidade de remover o calor das áreas de transporte atuais.

Em um fio de fio único, o fio é aquecido pela corrente que flui através dele. Esse calor é removido através de cobre sólido para a parte externa do fio.

Em um cordão central de um fio de múltiplos fios, o calor deve passar pela área de contato entre os fios ou pelas aberturas de ar entre os fios para sair do fio.

Um efeito maior será aplicado a um cabo de vários núcleos incluído. O isolamento elétrico entre os fios aumentará o isolamento térmico e a proporção de aquecimento em relação à área total da superfície aumentará, aumentando a temperatura.

Se você olhar para o link de empacotamento do círculo sugerido por Vladimir Cravero, verá que a razão entre o número de núcleos, portanto, o efeito de aquecimento e a circunferência do círculo envolvente, portanto a dissipação de calor tem aproximadamente a proporção de redução de velocidade fornecida em sua tabela.

— RoyC
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Faz todo o sentido, embora isso não atenda se as lacunas de ar afetam tanto a remoção de calor que a taxa de ampères desce de 52 para 15, OU que a desvalorização se aplica apenas a múltiplos núcleos (fios isolados individualmente) e não a múltiplos fios.

— Greendrake

Você está bem correto. Suspeito que a tabela se refira a cabos multicore agrupados. Nesse caso, o mesmo efeito se aplica ao isolamento elétrico, aumentando também o isolamento térmico. Editando minha resposta para resolver isso.

— RoyC 29/04/19

@ Greendrake Eu posso acreditar totalmente que muitos fios podem afetar a dissipação de calor do fio central. Lembre-se de que os isoladores domésticos estão usando principalmente ar preso dentro de outro material. Além disso, acho que a dissipação de calor do centro é importante. A 50A, 1m de cobre 10 AWG está dissipando em torno de 10W de calor. O problema é que, embora o cobre possa suportar uma alta temperatura no centro, a 300 ° C (550 + ° F), a resistência do cobre já está dobrada, o que, por sua vez, dobra o calor.

— ElderBug 29/04/19