Corriente máxima vs temperatura

Estoy usando un generador de 24V - 175A y me gustaría usar 37 metros de cable para mi circuito de carga. La caída de tensión debe ser inferior a 2V.

Hice algunos cálculos con la tabla American Wire Gauge:

Para AWG 4/0 (0000):
R = 0,16072 ohmios/km
Longitud = 37 metros
R = 0,16072/1000*37 = 0,00595 ohmios
Caída de tensión = 175 * 0,00595 = 1,04 V
Potencia = 175^2 * R = 175 * 175 * 0,00595 = 182W

Para AWG 2/0:
R = 0,16072 ohmios/Km
Longitud = 37 metros
R = 0,255512/1000*37 = 0,009454 ohmios
Caída de tensión = 175 * 0,009454 = 1,65 V
P = 290 W

Mi pregunta es: ¿Cuál será el cambio de temperatura de estos cables? no quiero que se queme...

Si puedes explicar (matemáticamente) los cálculos de la temperatura, sería muy feliz.

¡Gracias!

Da la misma resistencia eléctrica por metro para cable 4/0 y 2/0. Eso no puede ser correcto.
¿Por qué esas longitudes específicas? ¿Y le importa el cambio de temperatura o realmente le importa que los cables estén dentro de las especificaciones?

Respuestas (1)

El aumento de temperatura exacto depende de la resistencia térmica del cable al ambiente, que no sabemos. Esto depende del tipo de aislamiento, el grosor y si el aire se mueve o no.

Sin embargo, mirar la disipación por metro o por pie le dará una idea conceptual. Si eso es lo suficientemente bajo, no tiene que hacer el cálculo formal. Dices que tu primer cable tiene una resistencia de 161 µΩ/m (estoy usando tus cifras sin verificarlas). A 175 A, es una disipación de 4,9 vatios/metro, o 1,5 vatios/pie, o 125 mW/pulgada.

Imagine un cable de una pulgada de largo frente a usted. 125 mW parece que apenas se calentaría para un trozo de cobre de un tamaño tan decente. Para poner esto en perspectiva, puede hacer que un paquete SOT-23 en una placa de PC se disipe de manera segura. El trozo de cable de una pulgada será mucho más grande. Con este bajo nivel de disipación por longitud, estará bastante seguro y no vale la pena realizar más cálculos detallados.

Sin embargo, si realmente quisiera calcular el aumento de temperatura, de alguna manera tendría que encontrar la resistencia térmica del cable al ambiente. Eso se especificaría en unidades como °C por vatio por metro de cable. Multiplique eso por su valor de 4,9 W/m y obtendrá el aumento de temperatura del cable por encima de la temperatura ambiente.

@ThePhoton: Parece que copié algunos números de la pregunta incorrectamente, corrigiéndolos ahora.
Obtengo ~4,9 W por metro para 0000 AWG (11,68 mm de diámetro) MiscEl informa un máximo de 230 A para un cable de cobre cubierto de PVC de este calibre.
Se eliminaron mis comentarios anteriores; ya no son relevantes después de la edición.
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