¿Hay alguna manera de calcular el calibre adecuado del cable?

Estoy buscando el calibre de alambre de cobre adecuado para mi proyecto. Encontré varios gráficos que enumeran la corriente máxima que pueden transmitir varios calibres, sólidos y trenzados. Los gráficos a menudo no están de acuerdo. Uno dice que un cable de calibre 8 con un trenzado de "7" tiene una ampacidad permitida de 95 A, otro dice 40 A, otro dice 150 A y otro dice 75 A para un cable sólido, pero 20 A para 43 hilos. Encontré algunos gráficos que dicen que el cable trenzado puede manejar mucha, mucha menos corriente, y otros que dicen que el cable trenzado "podría" no ser capaz de manejar tanta. ¿Cómo sé cuál es la respuesta correcta? ¿Hay alguna fórmula que pueda usar para corregir el calibre correcto?

Específicamente, esto es lo que estoy haciendo:

  • hacer funcionar un calentador
  • 12 voltios (debe ser de bajo voltaje por razones de seguridad)
  • alrededor de 40 amperios
  • tal vez 10 metros de cable
  • en una aplicación móvil, por lo que debe quedar varado para mayor durabilidad
Una fuente de discrepancias es el "cableado del chasis" frente al cableado. Los límites de corriente se deben a la disipación de calor, y cuando está ejecutando un solo cable, puede disipar mucho más de lo que puede manejar un conductor en un cable.
Estoy dispuesto a apostar que los gráficos no discrepan tanto como lo son para diferentes situaciones. Como dice Nick, un solo cable puede manejar una corriente máxima diferente a la de un cable en un paquete de cables. Los gráficos deben tener una sección que explique para qué situación específica/tipo de cable son relevantes. Simplemente necesita encontrar el gráfico que corresponda a su situación.
0,5 ohmios por mtr disipa una potencia de unos 80 W. ¿No pasa algo? ¿La fuente de calor de los cables es el calentador?
Hay una variedad de factores: caída de voltaje, calentamiento, revestimiento (aislamiento), si está al aire libre o está agrupado en un conducto sellado ... es por eso que no hay un solo cable "correcto".

Respuestas (2)

No existe una fórmula única que haga lo que usted quiere hacer. Más bien, es una serie de pasos.

  1. ¿Cuál es su poder total? - Ya sabemos la respuesta: 12 voltios @ 40 amperios, o 480 vatios.

  2. ¿Cuánta energía está dispuesto a desperdiciar en su cable? - Usemos 5% como ilustración. Como comprobación, esto es de 12 vatios. Disipado a través de un cable de 10 metros, esto es alrededor de 1,2 vatios/metro, lo que parece razonable. El cable se calentará pero no se calentará, siempre que el cable no esté contenido en un tramo de cable aislado y cerrado.

  3. El 5% de 12 voltios es 0,6 voltios. Dado que el cable va hacia el calentador y también desde el calentador, la caída de voltaje en un solo conductor es de 0,3 voltios en 10 metros, o 0,03 voltios/metro.

  4. Dado que la caída de voltaje en el cable ocurre a 40 amperios, la resistencia del cable debe seguir Voltaje = Corriente x Resistencia y Resistencia = Voltaje/Corriente = 0,03/40 = 0,00075 ohmios/metro. Tenga en cuenta que esta es la resistencia máxima permitida. Cualquier valor mayor produce más caída en el cable y más potencia disipada.

  5. En una tabla estándar http://www.daycounter.com/Calculators/AWG.phtml puede ver que un cable de calibre 3 tendrá una resistencia de 0,000647 ohmios/metro, mientras que un cable de calibre 4 tiene 0,000815 ohmios/ metro.

¿Es este alambre bastante pesado? Sí. ¿Puedes hacerlo mejor? Bueno, solo si estás dispuesto a calentar más el cable. El problema aquí es que su voltaje de suministro es tan bajo que no puede permitirse mucha resistencia. Como ilustración de esto, considere 480 vatios a 120 voltios. Entonces la corriente es de 4 amperios mientras que el voltaje permitido (5%) es de 6 voltios. Luego puede repetir los cálculos anteriores y ver que solo necesita un cable de calibre 23.

Ah, sí, y en 3 ga, quieres trenzado, no por durabilidad, sino solo para que puedas doblar las ventosas.

Tenía una pregunta similar, pero me preguntaba si valía la pena reemplazar todos los cables AWG20 en la fuente de alimentación de mi PC por un solo AWG10 no trenzado. Me preguntaba si reduciría el ruido en el voltaje de CC, ya que un cable más grande debería tener una inductancia más baja.
@ LoïcFaure-Lacroix - No es una gran idea, pero no por la razón que crees. En todo caso, el aumento de la inductancia tenderá a reducir el ruido en la carga, ya que la inductancia resistirá los componentes de alta frecuencia. No, los problemas son que a) el calibre 10 es mucho más rígido que el 20, yb) si usa un solo cable, toda la corriente pasará a través de un solo conjunto de contactos del conector. Y encontrar un conector que maneje un solo contacto de 40 amperios es mucho más costoso que varias líneas más pequeñas.
Ah, claro, estaba planeando conectar los cables a los postes de enlace en un recinto cerrado (bien ventilado) con salida no regulada + una salida regulada de corriente/voltaje. Pero si dice que más cable debería reducir el ruido en comparación con un solo cable, es posible que no me moleste en desoldar/soldar el cable AWG10. Supongo que el cable absorberá la mayor parte del calor, por lo que será un dolor de cabeza.
@LoïcFaure-Lacroix - No. Soldar es fácil. Sólo tienes que utilizar la herramienta adecuada. homedepot.com/p/… (Sonrisa)

echa un vistazo a la 16ª ed. de las normas de cableado, BS1716, selección de cables y cálculos de cables. Por supuesto, esta es una publicación británica, por lo que no trata sobre 'calibres', sino sobre el área de la sección transversal del conductor, en milímetros. espero que esto ayude...

Sería útil si proporcionara un enlace al estándar. También ayudaría a la legibilidad si usa mayúsculas y espacio correctamente. (Debe haber un espacio después de cada signo de puntuación).
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