¿Tendría una pieza cuadrada de cobre una clasificación de corriente máxima similar a la de un cable de cobre?

Si tengo una pieza de cobre de 3 mm x 3 mm x 3 mm que conduce una corriente continua, ¿hay alguna forma de determinar su corriente segura máxima?

Miré aquí y encontré información sobre cables de cobre, que se muestra a continuación. De la tabla, un diámetro de 3,264 mm corresponde a un área de alrededor de 8,36 metro metro 2 (área = π [ d / 2 ] 2 ), mientras que la pieza de cobre tiene un área de sección transversal de 9 metro metro 2 .

¿Sería capaz de tomar su área de sección transversal y asumir un límite de corriente de fusión similar para una pieza cuadrada de cobre?

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Un cilindro tiene menos área de sección transversal a área de superficie que un prisma cuadrado de la misma área de sección transversal. Entonces el prisma cuadrado funcionará más frío. Si el prisma cuadrado tiene más área, se enfriará aún más.
Creo que el límite de fusión se basa en cables más largos. Para un cubo, la corriente de fusión dependerá de cuánto calor se pueda eliminar en los extremos. Lo que quiero decir es que si los extremos pueden eliminar mucho calor, necesitará más corriente para fusionarse. Y si los extremos son menos conductivos térmicamente que una barra cuadrada de cobre de 3 mm x 3 mm, entonces necesitará menos corriente para fusionarse. Así que los efectos finales deben ser considerados.
En otras palabras, las tablas de corriente de fusión son para cables largos y delgados. Los alambres gordos cortos pueden comportarse de manera diferente.
Ese gráfico parece familiar. ;-) La corriente de fusión es cuando la temperatura alcanza el punto de fusión del metal, que no es lo que la mayoría de la gente llamaría corriente "máxima segura". Puede definir una temperatura máxima que le gustaría ver y luego considerar la pérdida de calor por convección, radiación y conducción al medio ambiente. La resistencia del cobre en función de la temperatura es bien conocida. La radiación y la convección son bastante no lineales, por lo que no es un problema fácil de resolver sin simulación.
La tabla que ha vinculado, en mi opinión, es una corriente cuando esa pieza de metal se derrite: corriente de fusión. De ninguna manera ese conductor de 9 mm2 lleva 472A, se usaría aprox. hasta 50A para un cable de instalación aislado.
Sí, creo que vale la pena enfatizar ese punto. Esta tabla puede ser útil si está tratando de usar una sección de cable de cobre como fusible. Si está tratando de calcular cuántos amperios puede ejecutar en su cable de cobre con un uso normal, entonces necesita una tabla diferente. Como un gráfico de ampacidad.
Su área de sección transversal de 9 mm cuadrados es comparable a un cable de calibre 8. Por lo tanto, debe estar seguro al usar la clasificación de ampacidad del cable de calibre 8. Pero hay muchas cosas que no nos estás diciendo. Si desea una mejor respuesta, puede valer la pena escribir más sobre lo que está haciendo. Si no hay peligro de incendio, es posible que pueda transportar muchos más amperios que la clasificación de ampacidad del cable de calibre 8. Sin embargo, una cosa que definitivamente me desconcierta es ¿qué hay en cada extremo del cubo que lleva corriente al cubo? El cobre es casi el mejor conductor. Lo que sea que lleve corriente al cubo puede sobrecalentarse.
@mkeith Gracias por las útiles respuestas. La información es suficiente para tomar una decisión (es decir, puedo suponer un límite de ampacidad de seguridad como calibre de cable conocido con un área de sección transversal similar). La pieza de cobre tiene alambres de cobre en ambos extremos, con calibres y límites de seguridad conocidos. Quería estar seguro de que esta pieza no es un eslabón débil en un circuito. Desafortunadamente, no puedo proporcionar más detalles.

Respuestas (2)

Una forma aproximada rápida y sucia de abordar esto sería mediante el uso de una tabla de ampacidad en lugar de una tabla de corriente de fusión. Como observó, su conductor tiene aproximadamente la misma área de sección transversal que un cable de 8 AWG. Las tablas de amperaje para cables de 8 AWG muestran límites de corriente que oscilan entre 40 y 50 amperios más o menos.

Las tablas de ampacidad están diseñadas con el objetivo de permitirle usar cable y estar seguro de que no excederá la clasificación de temperatura de aislamiento. Por lo tanto, generalmente asumen que el cable está en un conducto con otro cable. Además, son para cables largos. Por lo tanto, no se aplican estrictamente a la situación descrita en esta pregunta. Pero todavía da una idea aproximada.

Si es aceptable en su aplicación que el cubo de cobre se caliente, entonces es probable que pueda exceder los 50 amperios con seguridad. El límite de fusión dado en el cuadro de la pregunta es DEFINITIVAMENTE demasiada corriente y podría correr el riesgo de derretir el cobre.

Si su caso de uso involucra alta corriente intermitente, la situación puede no ser tan mala. Se necesita algún tiempo para que una pieza de cobre se caliente. Por lo tanto, probablemente pueda soportar la corriente de fusión durante 10 ms o más sin derretirse. Pero puede requerir mucho tiempo enfriarse nuevamente antes del siguiente pulso.

En situaciones como esta, la experimentación es lo que recomendaría para ganar confianza. Tome precauciones razonables durante sus experimentos para asegurarse de no lastimarse o quemar un edificio o algo así. Mantenga su distancia, use equipo de protección o barreras, y asegúrese de que puede desactivar el dispositivo de forma remota (como con un interruptor o disyuntor o lo que sea). No coloque el dispositivo entre usted y su ruta de salida (en caso de que necesite huir). Tenga a mano un extintor de incendios.

La resistencia de un alambre se define por el material, la longitud y el área de la sección transversal,

por lo tanto, aparte de la temperatura, el empaquetamiento y los efectos de HF a altas frecuencias, la forma no importa.

¿Tendría una pieza cuadrada de cobre una clasificación de corriente máxima similar a la de un cable de cobre?
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