Tabla de capacidad de amperaje de cables de batería. El olor acre del PVC derretido es un recordatorio inquietante de que dimensionar los cables sólo por seguridad no es suficiente. He visto fallar sistemas de 12 V CC de primera clase simplemente porque los instaladores ignoraron la caída de tensión, un descuido crítico en construcciones marinas e industriales en las que no se aplican las normas estándar de cableado de CA. Esta guía proporciona Cartas conformes con NEC y ABYC cubriendo ambos aspectos esenciales: Ampacidad (prevención de incendios) y Caída de tensión (garantizar el rendimiento).
Batería Kamada Power 12v 100Ah Lifepo4
Tablas de amperaje y caída de tensión de cables de batería de 12 V (hoja de trucos)
A la hora de buscar cables para la modernización de una flota o para la construcción de un vehículo pesado personalizado, necesita datos que puedan escanearse y que sean precisos. Hemos dividido esta información en dos tablas, ya que el dimensionamiento para la seguridad y el dimensionamiento para el rendimiento son dos cálculos diferentes.
Tabla de capacidad de amperaje máximo para cables de batería de 12 V (límites de seguridad)
Contexto: Esta tabla indica la corriente máxima absoluta que puede soportar un cable de cobre antes de que el aislamiento empiece a degradarse o fundirse. Este es su límite de "no exceder".
Nota: Estas cifras suponen un cable de cobre de alta calidad con un 105°C de capacidad de aislamiento (típicos de los cables de batería marinos o de soldadura de alta calidad) utilizados al aire libre. Si utiliza cables de automoción estándar (a menudo clasificados a 60 °C u 80 °C) o agrupa cables en un conducto de motor caliente, debe reducir significativamente estas cifras.
| Tamaño AWG | Superficie (mm²) | Amperaje máximo (continuo) | Amperaje máximo (sobretensión/accionamiento 5 s) |
|---|
| 6 AWG | 13,3 mm² | 120 amperios | ~200 amperios |
| 4 AWG | 21,2 mm² | 160 amperios | ~300 amperios |
| 2 AWG | 33,6 mm² | 210 amperios | ~450 amperios |
| 1/0 AWG | 53,5 mm² | 285 amperios | ~600 amperios |
| 2/0 AWG | 67,4 mm² | 330 amperios | ~750 amperios |
| 4/0 AWG | 107 mm² | 445 amperios | 1000+ Amperios |
Tamaño del cable de la batería de 12 V por longitud para la caída de tensión 3%
Contexto: Aquí es donde fallan la mayoría de las instalaciones. Sólo porque un cable de 4 AWG puede de forma segura llevar 100 amperios no significa que pueda suministrar esa potencia de forma eficiente a más de 6 metros. En Batería 12V sistemas, la resistencia es el enemigo.
Para la electrónica crítica (inversores, sistemas de navegación, neveras médicas), por lo general se desea un máximo de Caída de tensión 3%.
| Carga (Amperios) | 0-5 Pies | 5-10 Pies | 10-15 Pies | 15-20 Pies |
|---|
| 50A | 6 AWG | 4 AWG | 2 AWG | 2 AWG |
| 100A | 4 AWG | 2 AWG | 1/0 AWG | 2/0 AWG |
| 150A | 2 AWG | 1/0 AWG | 2/0 AWG | 3/0 AWG |
| 200A | 1/0 AWG | 2/0 AWG | 4/0 AWG | 4/0 AWG |
| 300A | 2/0 AWG | 4/0 AWG | Doble carrera | Doble carrera |
Nota: los sistemas de 12 V requieren cables exponencialmente más gruesos que los sistemas de 120 V CA para mover la misma cantidad de potencia. No intente ahorrar dinero en este aspecto.
Ampacidad vs Caída de Tensión para Cables de Batería de 12V: Explicación
Si usted es un responsable de compras o un ingeniero que pasa de sistemas de red de CA a sistemas de baterías de CC, la distinción entre ampacidad y caída de tensión es donde se producen costosos errores.
Ampacidad (el límite "de fuego" para cables de 12 V)
Definición: La ampacidad es estrictamente una clasificación térmica. Es la corriente máxima que un cable puede transportar de forma continua antes de que la generación de calor interno provoque la fusión o el incendio del aislamiento.
Analogía: Piensa en el cable como si fuera una tubería de agua. La ampacidad es el punto de ruptura de esa tubería. Si se introduce demasiada agua (corriente) por una tubería demasiado pequeña, la presión aumenta hasta que la tubería falla físicamente. En términos eléctricos, el cable actúa como el filamento de una tostadora: se calienta, funde el aislamiento y se produce un cortocircuito.
Definición: La caída de tensión es la cantidad de energía que se pierde en forma de calor a medida que la electricidad recorre la longitud del cable.
Fórmula:Caída de tensión = Corriente (I) × Resistencia (R) × Longitud
(Dónde I es la corriente en amperios, R es la resistencia del cable por pie, y Longitud es la longitud total del circuito)
Por qué es importante:
He aquí una situación real que vemos a menudo: Un cliente instala un inversor de 3000W. Utiliza un cable 4/0 porque la tabla de ampacidad indica que es seguro para 300 amperios. Sin embargo, la longitud del cable es de 5 metros.
- La batería está empujando 12.8V.
- El cable tiene demasiada resistencia en esa distancia, perdiendo 1,5V.
- El inversor sólo recibe 11,3 V.
Cuando el inversor detecta 11,3 V bajo carga, su lógica interna piensa que la batería se está agotando. Activa una "alarma de bajo voltaje" y se apaga, aunque la batería esté llena. El cable no se fundió, pero el sistema falló.
Factores que afectan a la ampacidad y la caída de tensión del cable de la batería de 12 V
No todo el cobre es igual. A la hora de especificar materiales para un pedido B2B o un proyecto de gran envergadura, lo más importante son las tres especificaciones de la hoja de datos.
Temperatura de aislamiento (75°C vs 105°C)
En el sector de la construcción (normas NEC para viviendas), los cables suelen tener una temperatura nominal de 75°C o 90°C. Sin embargo, en entornos marinos y de automoción, las temperaturas ambiente son más elevadas.
Siempre recomendamos Cable a 105°C (a menudo designado como SGT, SGX o Marine UL 1426). Un cable con un aislamiento de 105°C puede soportar con seguridad una corriente mucho mayor que un cable de 75°C del mismo calibre, ya que el aislamiento no se funde con tanta facilidad. Esto le da un mayor margen de seguridad si un sistema se sobrecarga momentáneamente.
Recuento de varamientos (flexibilidad frente a conductividad)
Es la diferencia entre un "cable de obra" rígido y un "cable de batería" flexible.
- Alambre de construcción (THHN): Utiliza algunas hebras gruesas de cobre. Es rígido y propenso al endurecimiento por deformación. Si se utiliza en una embarcación o un vehículo, la vibración constante acabará haciendo que estos hilos gruesos se rompan en los terminales.
- Batería/Cable de soldadura: Utiliza cientos (a veces miles) de hilos de cobre ultrafinos (por ejemplo, de 0,2 mm de diámetro). Este elevado número de hilos actúa como un amortiguador de vibraciones. También es mucho más fácil de pasar por las esquinas estrechas del compartimento del motor o de la batería.
OFC frente a CCA (La calidad del cobre importa)
Esta es la advertencia más importante de esta guía: Evite a toda costa el aluminio revestido de cobre (CCA) para las interconexiones de la batería principal.
El CCA es un alambre de aluminio con una fina capa de cobre. Es más barato y ligero, pero el aluminio tiene unos 60% la conductividad del cobre.
- OFC (cobre sin oxígeno): El estándar de oro. Conductividad y resistencia a la corrosión óptimas.
- Riesgos CCA: Para obtener la misma capacidad de transporte de corriente que un cable OFC 1/0, necesitaría un cable CCA 3/0 ó 4/0. Si utiliza un cable CCA de tamaño inferior al indicado en las tablas de cobre, estará creando un riesgo de incendio. Además, el aluminio se corroe mucho más rápido que el cobre en entornos marinos, lo que aumenta la resistencia con el tiempo.
Calculadora paso a paso del tamaño del cable de la batería de 12 V
No adivine. Utilice este sencillo flujo de trabajo para dimensionar sus cables correctamente en todo momento.
1.Determine la corriente (amperios)
Tome la potencia máxima de la carga continua y divídala por la tensión del sistema (utilice la tensión de funcionamiento más baja, normalmente 12 V o incluso 10 V, para estar seguro).
- Por ejemplo: 2000W Inversor ÷ 12V = 166,6 amperios.
2.Determine la longitud total del cable (ida y vuelta)
Aquí es donde la 50% de la gente mete la pata. La electricidad tiene que viajar de la batería a la carga y viceversa.
- Por ejemplo: Si el inversor está a 3 metros de la batería, la longitud del circuito es de 20 pies (10 pies positivo + 10 pies negativo).
- Consulte la tabla de caídas de tensión
3.Observa el gráfico de caída de tensión (gráfico 2 anterior).
- Para una carga de 166A en un trayecto de ida y vuelta de 20 pies (utilice la columna de 15-20 pies), puede ver que 1/0 AWG podría estar en el límite, mientras que 2/0 AWG te sitúa con seguridad en la zona de rendimiento.
4.Seleccione el cable
Compruebe siempre que su elección de la tabla de caídas de tensión también cumple los requisitos de seguridad de la tabla de ampacidad (tabla 1). (En este caso, 2/0 AWG soporta 330 A con seguridad, por lo que cubre fácilmente nuestra carga de 166 A).
Conclusión
A la hora de diseñar un sistema de alimentación, el cable no es el lugar adecuado para recortar gastos. Ahorrar $20 en cables más finos puede provocar un fallo del sistema o, peor aún, un incendio.
La regla de oro del cableado de 12 V es sencilla: Calcula primero la caída de tensión. Si el cable es lo suficientemente grueso como para evitar la caída de tensión, está casi garantizado que será lo suficientemente grueso como para soportar la ampacidad con seguridad. ¿Y en caso de duda? Pida una talla más. Es un seguro barato para su tranquilidad.
Contacto Kamada Power nuestro equipo de ingeniería de baterías para diseñar un batería 12v personalizada Una solución a su medida.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cuál es la diferencia entre 2/0 AWG y 00 AWG?
No hay diferencia; son exactamente del mismo tamaño. "Two-Ought" se escribe a menudo como 2/0 o 00. Es distinto de 2 AWGque es mucho más delgado.
¿Puedo utilizar cable de soldadura para los cables de la batería?
Sí, y muchos profesionales lo prefieren. El cable de soldadura (a menudo de grado K) suele tener un mayor número de hilos y una cubierta de goma EPDM flexible que resiste mejor el aceite, la grasa y los cortes que el cable de batería de PVC estándar. Siempre que sea de cobre puro, suele superar las especificaciones de los cables de batería estándar. Si se utiliza en el compartimento del motor, asegúrese de que el aislamiento es adecuado para el entorno (resistencia al aceite/gas).
¿Cuántos amperios puede soportar un cable de 4 AWG a 12 voltios?
Depende totalmente de la longitud.
- Para seguridad (ampacidad): Un cable de cobre corto de 4 AWG puede manejar con seguridad aproximadamente 135-160 amperios sin derretirse.
- Para el rendimiento (caída de tensión): Si ese cable está corriendo 15 pies, sólo debe empujar alrededor de 50 amperios a través de él. Si pasa más tensión, es probable que los electrodomésticos funcionen mal.
¿Puedo pasar dos cables más pequeños en lugar de uno grande?
Sí, esto se llama tender cables en paralelo. Por ejemplo, dos cables del 1/0 pueden teóricamente transportar la corriente de un solo cable del 4/0. Sin embargo, debe asegurarse de que ambos cables tienen exactamente la misma longitud y conexiones idénticas. Sin embargo, debe asegurarse de que ambos cables tengan exactamente la misma longitud y conexiones idénticas. Si uno de los cables tiene una resistencia ligeramente inferior, "acaparará" la corriente, se sobrecalentará y podría fallar, dejando que el segundo cable soporte toda la carga (y posteriormente falle). Por lo general, es más seguro y limpio utilizar un solo cable del tamaño adecuado.