Чому поточний показник для багатожильного кабелю нижчий за одножильний з однаковим перерізом?

Відповідно до цього ресурсу , одноядерний мідний кабель 10 AWG (5,3 мм2) розрахований на до 52 ампер, тоді як для цього ж кабелю поперечного перерізу 43 ядра і більше дозволяється переносити до 15 ампер.

Чому так? Чому кілька ядер роблять небезпечнішими переносити один і той же струм?

current cables conductivity

— Ґріндраке
джерело

відведення тепла менше, для багатоядерних.

— analogsystemsrf

@analogsystemsrf Це мало б сенс, якби сердечники були ізольованими індивідуально. Але вони, як правило, просто голі металеві дроти, що контактують між собою.

— Greendrake

Подивіться, чи це може допомогти: Упаковка кола

— Володимир

@Greendrake: радимо зачекати день або два, перш ніж приймати його, щоб ви дали можливість усьому людству відповісти на ваше запитання. Він заохочує інші відповіді, які можуть дати вам іншу думку щодо вашого питання. Якщо ви хочете, ви можете їх прийняти та повторно прийняти.

— Транзистор

Відповіді:

Важливо розрізняти два різних поняття:

Одножильні та багатожильні кабелі.
Суцільні провідники проти багатожильних провідників

Одноядерний кабель містить один електричний провідник, який може бути або твердим сердечником або багатожильними . На малюнку нижче зображено багатожильний провідник. Багатожильний провідник є нормою для всіх пристойно великих кабелів, оскільки суцільний провідник дуже важко розкрутити з барабана і не витримує згинання або вібрації в роботі.

Багатоядерний кабель містить безліч електричних провідників. Сердечники електрично ізольовані один від одного. Самі сердечники можуть бути твердоядерними або багатожильними. На малюнку нижче зображено багатожильний кабель з трьома ядрами (два живлення та одне заземлення). Знову ж, ці сердечники перекручені.

Як остаточний приклад, багатожильний кабель може мати багато провідників - я особисто встановив багатожильний керуючий кабель з 20 ядрами (плюс земля), подібний до показаного нижче. Типова площа поперечного перерізу - 2,5 мм² на серцевину, що складається з 7 ниток діаметром 0,67 мм. Це буде подібне до "43 або більше ядер", наведених у таблиці, з якою ви пов’язані.

Таблиця, до якої ви посилалися, стосується рейтингів для одножильних та багатожильних кабелів.

У цьому випадку пониження носіїв для багатожильних кабелів було б тому, що ізольовані сердечники в центрі кабелю не можуть розсіювати тепло так легко, як ізольовані сердечники на зовнішній стороні кабелю.

— Лі-Аун Іп
джерело

Отже, ви хочете сказати, що повітряні зазори в одножильних кабелях насправді їх не знижують, і я сміливо можу припустити 52 ампер для одножильного кабелю 10AWG з 43+ ланцюгів?

— Гріндраке

@Greendrake: Дотримуйтесь золотого правила; посилайтеся на дані виробника. Дані виробника враховують будь-яку знецінювальну дію, яка застосовується через натягу провідника. Також зауважте, що показники кабелів залежать від середовища встановлення - кабель, який підходить на 53 ампер під відкритим небом, не обов'язково хороший для 53 ампер, коли він встановлюється в корпусі.

— Лі-Аун Іп

Обмеження кількості струму, проведеного дротом, полягає в його здатності відводити тепло з діючих ділянок струму.

В одножильному дроті провід нагрівається струмом, що протікає через нього. Це тепло відводиться через тверду мідь назовні дроту.

У центральній нитці багатожильного дроту тепло повинно проходити через контактну область між нитками або повітряні зазори між нитками, щоб вийти з дроту.

Більший ефект буде застосовуватися до вбудованого багатожильного кабелю. Електроізоляція між проводами додасть теплоізоляцію, а відношення нагрівання до загальної площі поверхні збільшиться, отже, підвищиться температура.

Якщо ви подивитеся на посилання для упаковки в коло, запропоноване Володимиром Креверо, ви побачите, що співвідношення між кількістю ядер, отже, ефектом нагріву та окружністю оточуючого кола, отже, і тепловіддачею, має приблизно коефіцієнт зменшення, наведений у вашій таблиці.

— RoyC
джерело

Має досконалий сенс, хоча це не стосується того, чи впливають повітряні зазори настільки сильно, що швидкість амперів знижується з 52 до 15, АБО, що зменшення швидкості застосовується лише для багатожильних (індивідуально ізольованих ниток), а не для багатожильних.

— Greendrake

Ви цілком правильні. Я підозрюю, що таблиця стосується вбудованих багатожильних кабелів. У цьому випадку такий же ефект застосовується і з електроізоляцією, яка також додає до теплоізоляції. Редагування моєї відповіді для вирішення цього питання.

— RoyC

@Greendrake Я можу повністю вірити, що багато прядок можуть впливати на відведення тепла від центральної нитки. Пам’ятайте, що ізолятори будинку в основному використовують повітря, захоплене всередині іншого матеріалу. Також я думаю, що відведення тепла від центру має важливе значення. При 50A 1 мідь 10 AWG розсіюється близько 10 Вт тепла. Річ у тім, що хоча мідь витримує високу температуру в центрі, при температурі 300 ° C (550 + ° F), опір міді вже подвоюється, що в свою чергу подвоює тепло.

— ElderBug