Hướng dẫn chọn tiết diện dây dẫn

Ngay cả trong thiết kế của một dây cách điện đơn giản, nhiều yếu tố phải được xem xét: nhiệt độ, điện áp, điện trở DC của dây dẫn, cách điện, OD, tính linh hoạt cần thiết, tính chất vật lý của dây dẫn ( độ bền kéo, giảm điện áp, độ dẫn, trọng lượng ) và khi cần thiết, các đặc tính điện cụ thể như tính chất điện môi của vật liệu cách điện.

Trước khi chọn một dây dẫn cách điện cụ thể, cần xem xét nhiều yếu tố. Những người liên quan đến dây dẫn là: kích thước, mắc kẹt và vật liệu.

Kích thước dây dẫn

KÍCH THƯỚC  Xác định liên quan đến điện trở DC, khả năng mang dòng và yêu cầu cường độ phá vỡ.

GAUGE  Việc xem xét quan trọng nhất trong việc tính toán kích thước AWG riêng lẻ là mức tối thiểu của vùng CIRCULAR MIL được gọi ra bởi ASTM (Hiệp hội Vật liệu thử nghiệm Hoa Kỳ) để đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và quân sự, và bởi SAE (Hiệp hội kỹ sư ô tô) cho hầu hết ô tô các sản phẩm.

Máy đo được thể hiện dưới dạng AWG (Máy đo dây của Mỹ) tại Hoa Kỳ và Canada. Việc tăng số lượng máy đo dẫn đến giảm đường kính của dây.

Kích thước cũng có thể được biểu thị dưới dạng CMA (Khu vực Mil tròn) ,  một thuật ngữ được sử dụng để xác định các khu vực cắt ngang bằng cách sử dụng một phép cắt ngắn số học trong đó diện tích của một dây tròn được lấy là "đường kính tính bằng mils (0,001").

MCM  = 1000 Mil tròn ví dụ: 500 MCM là 133 sợi dây riêng lẻ có kích thước 0,0613, mỗi dây có 3,75 triệu vòng tròn, tương đương với khoảng 500.000 mils tròn hoặc  500 x 1000 tương đương với 500MCM.

500 MCM  = 133 sợi của vật liệu milic hình tròn 3.75 (khoảng 14 AWG) hoặc tổng số 499,681 mils tròn.

Số liệu tương đương của AWG

Dây dẫn

CẤU TẠO MẠNH  Được phát triển như một cách để khắc phục độ cứng của dây dẫn rắn, dây dẫn bị mắc kẹt bao gồm các dây đo nhỏ hơn được bó hoặc quấn lại với nhau để tạo ra một dây dẫn lớn hơn. Kích thước đo của dây dẫn bị mắc kẹt thường được thể hiện dưới dạng kết hợp giữa kích thước tổng thể và kích thước của từng sợi riêng lẻ.

VÍ DỤ:  16 AWG 26/30 - 16 đại diện cho kích thước thước đo tổng thể, 26 là số sợi, 30 là kích thước thước đo của mỗi trong số 26 dây. Điều này cũng có thể được biểu thị bằng 26 / .0100 bằng cách sử dụng kích thước thập phân.

Dây dẫn bị mắc kẹt được ưa thích vì nhiều lý do:

CẤU TẠO lớn hơn nhiều trong các dây dẫn bị mắc kẹt, làm cho chúng dễ dàng hơn để cài đặt.

FLEX LIFE  dài hơn so với dây dẫn rắn. Dây dẫn bị mắc kẹt có thể chịu đựng nhiều rung động và uốn cong trước khi phá vỡ. Nói chung, càng mắc kẹt thì dây dẫn sẽ càng linh hoạt.

SURFACE DAMAGE  cho các dây dẫn bị mắc kẹt, chẳng hạn như trầy xước hoặc đặt biệt danh, sẽ ít nghiêm trọng hơn so với thiệt hại tương tự đối với dây rắn.

STRAND COUNT  ảnh hưởng đến cả tính linh hoạt và chi phí của một dây dẫn. Đối với bất kỳ kích thước dây, càng có nhiều sợi, dây dẫn càng linh hoạt và đắt tiền hơn.

Vật liệu dẫn

ĐỒNG HỒ  Hoặc trần hoặc đóng hộp, đồng là kim loại dẫn được sử dụng phổ biến nhất.

Trong các ứng dụng mà đồng không phải là lựa chọn phù hợp, có sẵn một số tùy chọn:

NHÔM  Kim loại này có nhiều tính chất tương tự như đồng; độ dẻo, tính dễ uốn, độ dẫn nhiệt và điện, và khả năng được phủ (đùn lên) với hầu hết mọi vật liệu phù hợp với đồng cách điện. Mặc dù chi phí dây dẫn đôi khi có thể được giảm bằng cách sử dụng nhôm (đặc biệt là ở kích thước máy đo lớn hơn), tiết kiệm giảm dần khi kích thước máy đo được giảm. Nhôm hiếm khi được sử dụng trong các ứng dụng OEM.

Nhược điểm đối với dây dẫn nhôm bao gồm:

• Nhôm chỉ có 61% độ dẫn của đồng, và do đó, đường kính dây cần lớn hơn 50% để cung cấp khả năng mang dòng tương đương. Điều này có thể tạo ra sự gia tăng đáng kể đường kính ngoài của dây. Tuổi thọ linh hoạt cũng bằng 1/2 đến 1/3 so với đồng.
• Ưu điểm chính của việc sử dụng nhôm là giảm trọng lượng; nhôm nặng bằng 1/3 đồng.
• Nhôm khó hàn với các kim loại khác.
• Nhôm có thể gây ăn mòn khi tiếp xúc với một số kim loại.
• Nhôm đòi hỏi phải làm sạch trước khi chấm dứt, có thể là một quá trình tốn thời gian.
• Nhôm thường không được vẽ ở kích thước nhỏ hơn.

THÉP ĐỒNG HỒ BRONZE HOẶC ĐỒNG HỒ  Khi yêu cầu độ bền kéo cao, chẳng hạn như cáp đồng trục hoặc dây đặc biệt, thép mạ đồng hoặc đồng được lựa chọn tốt nhất.

ALLOYS CAO CẤP  Mặc dù đắt hơn dây thép mạ đồng hoặc đồng, các dây dẫn hợp kim đồng này cho phép giảm đáng kể kích thước và / hoặc trọng lượng.Hợp kim cường độ cao cung cấp sức mạnh phá vỡ cao và tuổi thọ uốn cong lớn hơn chỉ với một sự gia tăng nhỏ trong điện trở DC. Đồng Cadmium-crom, đồng cadmium, đồng crom và zirconi được sử dụng thường xuyên nhất.

Theo tác giả biên dịch : Duy Phùng – Nguồn Iewc | Tư vấn điện thông minh Blogspot