Kann ich Kabel mit geringerer Stärke für kurze Läufe von längeren Schaltungen mit hohem Verstärker verwenden?

Es gibt zwei verwandte, aber nicht vollständig voneinander abhängige Probleme:

• Maximal akzeptabler Strom, der von einem bestimmten Drahtquerschnitt getragen werden kann.

• Maximal zulässiger Spannungsabfall zwischen Quelle und Last.

Die maximale Strombelastbarkeit des Drahtes wird durch Vorschriften festgelegt und basiert auf dem Temperaturanstieg, der eine Funktion der Energiedissipation pro Länge ist, die eine Funktion des Widerstands pro Länge ist, der eine Funktion des Drahtdurchmessers ist. Andere Faktoren, die die zulässigen vorgeschriebenen Werte beeinflussen, sind Ummantelungstyp, Anwendung, Umgebung (im Freien, Metallrohr, ...).

Der maximal akzeptable Spannungsabfall für die Last basiert auf dem Gesamtabfall der Schaltungskomponenten, die ihn speisen. Eine Last von zB 10 A kann von einem 10 A-Nennleiter gespeist werden, bis die Länge des Leiters so bemessen ist, dass der maximal zulässige Spannungsabfall erreicht ist. Wenn Sie einen längeren Leiterlauf verwenden möchten, benötigen Sie einen Leiter mit höherer Nennleistung, z. B. 15 A oder 20 A, nicht wegen der Stromstärke des Leiters an sich, sondern weil der schwerere Leiter einen geringeren Gesamtspannungsabfall zulässt.

In Ihrem Fall wäre die Verwendung von "einigen Zoll" leichterem Kabel akzeptabel, solange der Gesamtspannungsabfall am 10-Gauge-Stromkreis bei voller Belastung unter dem gesetzlich zulässigen Maximum liegt. Der Spannungsabfall pro Länge im leichteren Leiter wird höher sein, aber der zusätzliche absolute Spannungsabfall wird minimal sein.

Wie leicht die kurze Leiterlänge sein kann, ist eine Frage der Vorschriften und des gesunden Menschenverstandes. Ein paar Zoll eines 18-Gauge-Kabels brennen möglicherweise nicht durch, selbst wenn es nicht für den übertragenen Strom ausgelegt ist, da die Wärmeübertragung auf die Geräteanschlüsse und benachbarte dickere Leiter niedrigere Temperaturen zulassen kann, als dies bei einer längeren Laufzeit der Fall wäre . Wenn Sie jedoch aus irgendeinem Grund einen Brand haben und die Ermittler feststellen, dass Sie irgendwo eine unterbewertete kurze Kabelverbindung verwendet haben, kann dies die Versicherungsleistung beeinträchtigen, selbst wenn die nicht konforme Verkabelung nicht die Ursache war.

Wenn das Relais mit festen Leitungen ausgestattet ist, sind diese mit ziemlicher Sicherheit für den maximalen Strom ausgelegt, den das Relais führen kann. Obwohl es möglich ist, Geräte außerhalb der Spezifikation zu erhalten, sind sich alle „seriösen“ Hersteller der Anforderungen bewusst und werden sie erfüllen. Es kann durchaus sein, dass die beteiligten kurzen Längen aus den oben genannten Gründen akzeptabel sind.

Ich weiß nicht, ob Ihre Brauerei ein privates oder kommerzielles Unternehmen ist. Ich weiß auch nicht, was Ihre örtlichen Vorschriften in Bezug auf die Verkabelung von netzbetriebenen Geräten zulassen. Es liegt außerhalb des Rahmens der Frage, aber Sie müssen sicher sein, dass solche Probleme Ihren Versicherungsschutz nicht beeinträchtigen - oder Ihre Chancen, ihn zu benötigen.

HINZUGEFÜGT

Unter Verwendung des von alexan_e bereitgestellten Wikipedia-Links
Die berechneten Werte unten sind gerundet, aber "=" wird verwendet.

Zum Beispiel 1 Meter Schleifenlänge, R = 21 mOhm.
Bei etwa 25A = Verlust von I^2R = 625 x 0,021 = 13 Watt. Das ist nicht trivial.

Spannungsabfall = IR = 25 * 0,021 = 0,5 V.

10 Gauge = 3,3 mOhm/m
oder etwa 2 W Verlustleistung
und 0,1 V Spannungsabfall.

Daher ist ein zusätzlicher Spannungsabfall von 10 Gauge auf 18 Gauge nicht sehr wichtig, aber die Verlustleistung ist erheblich. 18 Watt in 1-Meter-Schleife = 18 Watt in 500 mm 2-Leiter linear.
Das sind 3,6 W in einem 100 mm = 4 Zoll Schwanz.
Angenommen, 4 Watt schmelzen die Isolierung nicht, fühlen sich aber warm an.

Am schlimmsten ist, dass die 18-Gauge-Verlustleistung > 25 % ihres konservativen Schmelzwerts beträgt. Das ist hoch. Die tatsächliche Verlustleistung beim Schmelzen ist etwa 16x höher, und dieser Schmelzwert ist ein sehr konservativer Wert aus der Liste der Alternativen von Wikipedia, aber ich würde nach Möglichkeit einen größeren Drahtdurchmesser für einen Schwanz anstreben.

Ein dünnerer Draht hat einen höheren Widerstand, wodurch ein Spannungsabfall entsteht und die Verlustleistung als Wärme am Draht abgeführt wird. Im Extremfall kann der Draht sogar schmelzen, Feuer fangen usw.
Wenn der Großteil der Verkabelung aus einem richtig dicken Draht besteht und Sie nur für einen kleinen Abschnitt einen dünneren Draht verwenden, kann es funktionieren, aber der 18-Gauge-Wert scheint eher dünn zu sein.

Das scheint meine Frage zu beantworten: Der Spannungsabfall ist immer noch ein Problem, auch wenn die Wärmeableitung dies nicht ist

Der Widerstand und die als Wärme abgegebene Leistung werden durch die Leistungsgleichung in Beziehung gesetzt und berechnet

$P= I^2 \times R$wobei P die Leistung, I der Strom und R der Widerstand ist

Je kürzer das Drahtstück, desto kleiner der Widerstand (und der Spannungsabfall).
Laut Wikipedia beträgt der Widerstand eines 18-Gauge-Kabels 21 m Ohm pro Meter

Um meine Antwort zu erweitern, würde ich ein Halbleiterrelais vorschlagen, das gegenüber mechanischen Relais mehrere Vorteile bietet .

Manchmal wird die Drahtgröße mehr durch den Spannungsabfall als durch die sichere Strombelastbarkeit des Kabels bestimmt. In diesem Fall kann ein kurzes Kabel, das dick genug ist, um den Strom sicher zu transportieren, aber dünner als das Langstreckenkabel ist, in Ordnung sein.

Manchmal können dünnere Kabel verwendet werden, indem eine höhere Betriebstemperatur akzeptiert wird. Einige Arten von silikon- oder sogar glasfaserisolierten Drähten können bei viel höheren Temperaturen betrieben werden als normale PVC-Drähte. Bevor Sie sich darauf verlassen, müssen Sie natürlich sicher sein, dass die Dinge, mit denen der Draht verbunden ist, die höhere Temperatur vertragen können.

Manchmal kann für sehr kurze Läufe dünnerer Draht verwendet werden, da die Wärme in die Verbindungen abgeleitet wird.

Aber all dies ignoriert den Elefanten im Raum.

Ihr eigentliches Problem ist, dass das von Ihnen ausgewählte Relais für die Leiterplattenmontage ausgelegt ist und nicht für den Anschluss an einzelne Drähte. Wenn Sie keine Erfahrung mit dem Entwerfen von Leiterplatten für Hochstromanwendungen haben, empfehle ich Ihnen dringend, ein Relais zu finden, das für den direkten Anschluss an Drähte geeigneter Größe ausgelegt ist.

Wenn Ihre Relaisverbindungen den größeren Draht nicht aufzunehmen scheinen, deutet dies wahrscheinlich darauf hin, dass das Relais diesen Strom ohnehin nicht verarbeiten würde. Ich wette mit Ihnen, dass die Relaiskontakte unter solchen Strombedingungen verschweißen