Почему номинальный ток для многожильного кабеля ниже, чем у одножильного с таким же сечением?

Согласно этому ресурсу , одножильный медный кабель 10 AWG (5,3 мм2) рассчитан на мощность до 52 ампер, а кабель с одинаковым поперечным сечением в 43 и более жил может выдерживать до 15 ампер.

Это почему? Почему несколько ядер делают более опасным переносить один и тот же ток?

current cables conductivity

— Greendrake
источник

Отвод тепла меньше, для многоядерных.

— analogsystemsrf

@analogsystemsrf Это имело бы смысл, если бы ядра были индивидуально изолированы. Но они, как правило, просто голые металлические провода в контакте друг с другом.

— Greendrake

Посмотрите, может ли это помочь: упаковка

— Владимир Краверо,

@Greendrake: мы рекомендуем вам подождать день или два, прежде чем принять, чтобы дать всему человечеству возможность ответить на ваш вопрос. Он поощряет другие ответы, которые могут дать вам другое понимание вашего вопроса. Вы можете отменить и повторно принять, если хотите.

— Транзистор

Ответы:

Важно различать два разных понятия:

Одножильные и многоядерные кабели.
Сплошные проводники против многожильных проводников.

Одноядерный кабель содержит один электрический проводник, который может быть либо твердым сердечником или многожильными . На рисунке ниже показан многожильный проводник. Многожильный проводник является нормой для всех прилично-больших кабелей, так как сплошной проводник очень трудно разматывать с барабана и не выдерживает изгиб или вибрацию при эксплуатации.

Многоядерный кабель содержит множество электрических проводников. Сердечники электрически изолированы друг от друга. Сами ядра могут быть сплошными или многожильными. На рисунке ниже показан многожильный кабель с тремя жилами (два силовых и один заземляющий). Опять же, эти ядра застряли.

В качестве последнего примера, многожильный кабель может иметь много проводников - я лично установил многожильный контрольный кабель с 20 жилами (плюс земля), аналогично показанному ниже. Типичная площадь поперечного сечения составляет 2,5 мм² на сердечник, состоящий из 7 прядей диаметром 0,67 мм. Это будет похоже на «43 или более ядер», указанных в таблице, с которой вы связаны.

Таблица, на которую вы ссылаетесь, относится к рейтингам для одноядерных и многоядерных кабелей.

В этом случае снижение номинальных значений для многожильных кабелей будет связано с тем, что изолированные жилы в центре кабеля не могут рассеивать тепло так же легко, как изолированные жилы на внешней стороне кабеля.

— Ли Аунг Йип
источник

Итак, вы говорите, что воздушные зазоры в одножильных многожильных кабелях на самом деле не снижают их, и я могу смело предположить, что 52А для одножильного кабеля 10AWG из более чем 43 жил?

— Greendrake

@Greendrake: следуйте золотому правилу; обратитесь к данным производителя. Данные изготовителя будут учитывать любое снижение номинальных значений, которое применяется из-за скручивания проводника. Также обратите внимание, что номиналы кабелей зависят от среды установки - кабель, который подходит для 53 А на открытом воздухе, не обязательно подходит для 53 А при установке в корпус.

— Ли Аунг Ип

Ограничение количества тока, переносимого проводом, касается его способности отводить тепло от областей, несущих ток.

В одножильном проводе провод нагревается током, протекающим через него. Это тепло отводится через твердую медь на наружную поверхность провода.

В центральной жиле многожильного провода тепло должно проходить через область контакта между жилами или воздушные зазоры между жилами, чтобы выйти из провода.

Больший эффект будет применяться к многожильному кабелю в комплекте. Электрическая изоляция между проводами увеличит теплоизоляцию, а отношение нагрева к общей площади поверхности увеличится, что приведет к повышению температуры.

Если вы посмотрите на ссылку на упаковку кругов, предложенную Владимиром Краверо, то обнаружите, что соотношение между количеством сердечников, следовательно, нагревательным эффектом и окружностью окружающего круга, а значит, и рассеиванием тепла, имеет приблизительно коэффициент снижения мощности, приведенный в вашей таблице.

— RoyC
источник

Имеет смысл, хотя это не касается того, влияют ли воздушные зазоры настолько сильно на отвод тепла, что коэффициент усиления снижается с 52 до 15, ИЛИ этот коэффициент применяется только к многожильным (индивидуально изолированным жилам), а не многожильным.

— Greendrake

Вы совершенно правы. Я подозреваю, что таблица относится к многожильным кабелям в комплекте. В этом случае тот же эффект применяется к электрической изоляции, также добавляя к тепловой изоляции. Редактирование моего ответа для решения этой проблемы.

— RoyC

@Greendrake Я могу полностью полагать, что много нитей могут затронуть рассеяние тепла от центральной жилы. Помните, что домашние изоляторы в основном используют воздух, попавший внутрь другого материала Кроме того, я думаю, что отвод тепла от центра имеет важное значение. При 50A 1 м меди 10 AWG рассеивает около 10 Вт тепла. Дело в том, что даже если медь может выдерживать высокую температуру в центре, при 300 ° C (550 + ° F) сопротивление меди уже удваивается, что, в свою очередь, удваивает нагрев.

— ElderBug