Welches Kabel benötige ich für 24000 Watt (48 V @ 500 Ampere max.) Gleichstrom?

2/0 Kupfer mit 90C Isolierung ist gut für 195 Ampere. Für eine 75-C-Isolierung benötigen Sie 3/0 und für eine 60-C-Isolierung 4/0. Dies sind elektrische Vorschriften für die Gebäudeverkabelung für Leiter, die in einem Kabel oder einer Leitung gebündelt sind. Die Bewertungen basieren auf einer Lufttemperatur, die 86F nicht überschreitet.

Kupferdraht würde ich dringend empfehlen. Aluminium ist billiger und leichter, aber schwieriger zu verarbeiten. Es sind spezielle Drahtklemmen mit einem Spezialwerkzeug erforderlich, um sie am Draht zu befestigen. Am Abschluss muss eine Art Spezialfett aufgetragen werden.

Für diese Anwendung würde ich Diesellokomotivkabel (DLO) oder Kupferschweißkabel empfehlen. Wenn es nur mit 90 ° C-Isolierung geliefert wird, würde ich den Draht überdimensionieren, damit die Anschlüsse nicht zu heiß werden. Beide Kabelarten sind feiner verseilt als typische Litzen. Das macht den Draht flexibler und ermöglicht einen besseren Kontakt mit Anschlüssen.

In dieser Anwendung ist der größte Teil des Spannungsabfalls wahrscheinlich der Innenwiderstand der Batterien. Der Spannungsabfall von AWG 0-Draht beträgt etwa 0,05 Volt pro Fuß bei 200 Ampere. AWG 2/0 würde etwa 0,04 V/ft und AWG 4/0 etwa 0,03 V/ft abfallen.

Der Spannungsabfall in den Anschlüssen hängt von der Kontaktfläche, der Glätte des Kontakts und dem Druck der Verbindung ab. Die besten Drahtklemmen sind wahrscheinlich die, die mit einem Spezialwerkzeug dauerhaft um den Draht gepresst werden. Für Draht dieser Größe sollten Sie nur ein recht gutes Werkzeug verwenden. Die Art der Klemme, die den Draht mit einer Schraube zusammendrückt, ist einfacher zu verwenden. Schlagen Sie für beste Ergebnisse in der Drehmomentspezifikation für das Terminal nach und verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel. Ihre Steuerung hat möglicherweise diese Art von Klemme eingebaut oder Stifte oder Löcher zum Anbringen von Kabelklemmen. Wenn der Motor Kabel anstelle von Klemmen hat, benötigen Sie Schraubkompressionsdrahtspleißer, die Sie mit Klebeband befestigen müssen, um den Spleiß zu isolieren. Abhängig vom Batterietyp und den Anschlüssen, die er hat, Vielleicht möchten Sie nach Batterieklemmen suchen, die entweder Löcher zum Anschrauben an Ringkabelschuhe oder Kompressionsklemmen für Drähte haben. Stellen Sie sicher, dass die Klemmen für die von Ihnen verwendete Drahtgröße ausgelegt sind, und ziehen Sie sie mit einem Drehmomentschlüssel gemäß den Spezifikationen fest.

Wenn Ihr Controller Kabelklemmen hat, verwenden Sie kein Kabel, das größer ist, als für die Klemmen ausgelegt ist, und ziehen Sie es mit einem Drehmomentschlüssel gemäß den Spezifikationen fest.

Hier sind Bilder von geeigneten Klemmen, Drahtspleißen und Klemmen-Crimpwerkzeugen.

Bei Niederspannungsarbeiten ist oft der Spannungsabfall pro Länge entscheidend. Sie sagen, es ist ein Motorrad, also nehmen wir an, die Verbindungen sind 1 m lang. Wenn Sie eine radikal andere Länge haben, können Sie meine Antwort einfach proportional ändern.

Was würden Sie als „gut“ bezeichnen? Wenn 48 V verfügbar sind, ist der Verlust von 1 V in der Verkabelung ein Wirkungsgrad von 98%, wahrscheinlich ein vernünftiger Ausgangspunkt. Natürlich gehen die Drähte hin und zurück, also wollen Sie 0,5 V Abfall pro Draht.

Bei 500A erfordert ein Spannungsabfall von 500mV einen Leitungswiderstand von 500m/500 = 1mOhm, schöne runde Zahl. Da Kupfer einen spezifischen Widerstand bei Raumtemperatur von 17 mOhm pro 1 m 1-mm2-Draht hat (Zahlen, die ich immer im Kopf habe), benötigen Sie für diesen Spannungsabfall mindestens 17 mm2-Draht.

Die in jedem Draht verlorene Leistung beträgt 0,5 V * 500 A = 250 Watt, was wahrscheinlich zu viel ist. Es sieht also so aus, als ob die Erwärmung und nicht der Spannungsabfall der begrenzende Faktor bei 48 V und dieser Entfernung ist. Die 10 A/mm2-Faustregel für niedrige Ströme schlägt sicherlich eine Fläche von 50 mm2 vor, und bei 500 A würden wir dazu neigen, auf weniger als 10 A/mm2 abzustimmen, da für einen einzelnen Draht proportional weniger Fläche für die Kühlung verfügbar ist. Sicherlich würden "normale" Verdrahtungsvorschriften etwa 250 mm2 für ein einadriges 500-A-Kabel erwarten.

Wenn Sie die Fläche vergrößern, sinkt der Spannungsabfall und damit die Verlustleistung proportional.

Wenn Sie die Verbindungen als parallelen Satz kleinerer Drähte herstellen können, die nicht gebündelt sind, wird die Kühlung verbessert und es kann mehr Strom transportiert werden.

Jetzt können wir eine grobe Tabelle der Heizleistung gegenüber der Querschnittsfläche für 1 m lange Verbindungen bei 500 A erstellen. Wählen Sie ein geeignetes Zahlenpaar, die Interpolation auf Standardgrößen ist offensichtlich trivial.

area    power per wire

17mm2    250W
34mm2    125W
68mm2     63W
136mm2    32W
270mm2    16W

Bei 400 A befinden Sie sich tief im Sammelschienengebiet. Sie sollten mehrere Drähte in Betracht ziehen, es sei denn, Sie möchten in sehr große Kabel gelangen.

Die Ampere-Kapazität des Drahtes wird im Allgemeinen konservativ mit 700 kreisförmigen Milli-Inch pro Ampere bewertet, wie in dieser Tabelle angegeben .

Sie könnten mehrere primäre Kabelverbindungen für Kraftfahrzeuge verwenden . Dies ist ein guter mehrsträngiger isolierter Draht, der flexibel genug ist, um verlegt zu werden. Sie benötigen 4-5 Kabel für 400 A Dauerstrom.

Oder wenn Sie ein nicht isoliertes Kabel verwenden könnten, dann könnte das Erdungsgeflecht für Autos eine gute Wahl sein. Wenn Ihre Kabel nur wenige Zentimeter lang sind, könnte dies die ideale Wahl sein, da eine einzelne Leitung 380 A Dauerstrom und weit über 400 A Burst unterstützen würde. Sie könnten eine lose Isolierabdeckung darüber legen.