Perfil de temperatura del alambre cerca de un elemento de calentamiento resistivo

Estoy tratando de entender cuál sería el perfil de temperatura cerca de un calentador resistivo de 30W controlado por PID para calentar una superficie a 250C. Corríjame si me equivoco, pero la mayoría del aislamiento de los cables está diseñado con temperaturas mucho más bajas, como 70-90C, por lo que no puedo conectar un cable normal de 2 conductores de 18 AWG a este calentador sin derretir la cubierta.

Pero, ¿a qué distancia del elemento calefactor resistivo es razonable asumir temperaturas normales del cable?

Entiendo que el cobre es excelente para conducir calor, pero con mi cable de 3 metros imagino que el extremo del cable que no es calentador está a temperatura normal.

¿A qué distancia del calentador se debe instalar un cableado especial?

Editar: mirando el producto, hay un conector Molex a solo unas pulgadas del cartucho del calentador. Estoy bastante seguro de que si el cable aún estuviera caliente en este punto, derretiría el conector de plástico. Por lo tanto, es probable que no sea necesario que la segunda parte del cableado sea cableado de alta temperatura. Sin embargo, corríjame si me equivoco, pero me desconcierta por qué el fabricante continuaría con el cableado de alta temperatura después del conector, excepto por extrema precaución.

alambrado

Lo mejor es construirlo y probarlo y luego cambiarlo si es necesario. Use aislamiento de silicona o teflón si es necesario. Pero puede comenzar con un cable automotriz clasificado para 105 C o algo así.
Realmente depende de qué esté hecho ese conector, debe pedirles una clasificación de temperatura en él.

Respuestas (1)

Nylon PVC y algunos otros no tienen una calificación muy alta. El teflón está clasificado para temperaturas más altas pero muy cercanas a los 250°C. También hay aislamiento de alambre con funda de vidrio que tiene clasificaciones más altas. La hoja de datos del cable debe incluir la clasificación de temperatura.

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Fuente: http://polyfluoroltd.blogspot.com/2011/04/seven-sides-of-ptfe-or-why-ptfe-is-way_18.html

Es realmente difícil decir qué tan lejos necesitará la longitud del aislamiento, uno de los problemas es que la temperatura del cable estará determinada por la longitud del cable, el grosor del aislamiento, la conductividad térmica del aislamiento y la temperatura ambiente alrededor del aislamiento. Se convierte en un gran problema de ingeniería térmica que no se resuelve fácilmente y, según mi experiencia, generalmente se necesita tanto tiempo para hacer un pequeño experimento para averiguar la temperatura como para ejecutar simulaciones o hacer cálculos manuales sólidos.

Dicho esto:
1 m de 18 AWG (con un área de sección transversal de 0,82 mm 2 o 8,2e-7 m 2 ) conducirá alrededor de 0,065 W de calor, que no se calentará mucho en el otro extremo del cable. (Si pudiera imaginar lo que haría un calentador de 100 mW para aumentar el calor).

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Fuente: https://thermtest.com/thermal-resources/conduction-calculator

En los diseños de alta temperatura que he visto, se utilizan bloques de terminales que se hunden en calor a un bloque de terminales de temperatura más baja. El bloque de terminales se monta fuera del área caliente de un dispositivo.

Buen gráfico. Esperaría PFA con trenza de vidrio. Las propiedades mecánicas del PTFE son malas, pero la pureza y el aislamiento son fantásticos. PEEK super caro, probablemente demasiado rígido. FEP en realidad no es malo, pero no se ha visto como aislamiento... se usa como tubería todo el tiempo
El caucho de silicona también es un buen aislante a altas temperaturas, con propiedades mecánicas razonablemente buenas. Aunque un poco caro.
@PeteW FEP es común como aislamiento en ciertos tipos de cable coaxial. Es la razón por la que RG-316 tiene ese color distintivo, por ejemplo. Nunca lo he visto para cable de un solo conductor, pero no sería una mala elección.
@Hearth: genial, es bueno saberlo, ¡gracias!
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