Как точки соприкосновения соединительных кабелей выдерживают сотни ампер, необходимых для запуска автомобиля?

29

При запуске автомобиля вы подключаете эти большие зажимы типа «крокодил» к клеммам аккумуляторов. Сами кабели могут справиться с током очень хорошо, но точки контакта между зажимами аллигатора и батареей чрезвычайно малы. Я предполагаю, что максимум 4 зуба касаются каждого терминала. Как эти точки контакта не просто взрываются под сотнями ампер?

свихнувшийся
источник
Мясистые кабели выдерживают нагрузку только потому, что зажимы сильно ограничивают ток (и тепловую массу)
Брайан Бетчер
4
у меня есть кабели, которые делали сотни прыжков, и теперь зубы выглядят как фонарь из
тыквы
Представьте себе зону контакта между тележкой и пантографом поезда.
Кроули

Ответы:

33

Подсказка: сопротивление зависит не только от поперечного сечения, но и от длины.

Вы ожидаете, что соединительные кабели будут работать, если бы они были, скажем, длиной 10 метров? Как насчет 100 метров? Вы поняли мою точку зрения.

Даже если поверхность контакта очень мала, эффективная длина контакта очень мала. Можно утверждать, что плоские округлые поверхности в любом случае приведут к лучшему контакту, но это не так. Контакты аккумулятора загрязнены и окислены, заостренные зажимы типа «крокодил» вместе с прочной пружиной помогают многопозиционному драйверу перфорировать указанный оксид и обеспечивают достаточно хороший контакт.

Владимир Краверо
источник
9
Да. Более сильное давление на небольшую поверхность (здесь зуб аллигатора) обеспечивает лучший контакт, чем большая поверхность с ослабленным давлением на нее. Предполагая, что небольшое поперечное сечение в области контакта быстро увеличивается (отсюда и форма иглы).
Фредлед
2
Если под «работой» вы подразумеваете «не взорваться», то держу пари, что 100-метровый кабель для быстрого запуска будет работать отлично.
Дмитрий Григорьев
7
Кроме того, маленький уродливый зуб, который является частью большого уродливого куска металла, имеет большой уродливый радиатор.
стебельщик
@DmitryGrigoryev, при 100 м (против 10 м) сопротивление кабеля в 10 раз выше, напряжения батареи может не хватить для того, чтобы пропустить через кабель сотни ампер, поэтому он все еще может работать, но не "идеально" ( при условии, что один и тот же датчик, только длина отличается)
нурчи
@nurchi Я знаю это. Я считаю, что вопрос касается пропускной способности тока, а не сопротивления. Текущая емкость обычно не изменяется с длиной.
Дмитрий Григорьев
19

Вы заметили, как зажимы нагреваются после быстрого старта?

Это означает, что сила теряется, она попадает в эти зажимы. Вы правы, связь не идеальна, поэтому мощность теряется, но не настолько, чтобы что-то таяло или взрывалось. Что там взорваться в любом случае? Ничего такого :-)

Вы бы не хотели, чтобы этот огромный пусковой ток протекал дольше минуты, так как зажимы сильно нагреются и пластиковая изоляция расплавится.

Но так как мы просто хотим завести другую машину, что обычно занимает меньше минуты, это нормально. Зажимы могут выдерживать этот огромный ток в течение короткого времени .

Bimpelrekkie
источник
2
+1 я бы тоже добавил. сами кабели должны быть мускулистыми, чтобы не пропадать слишком много напряжения. Падение через точку контакта намного менее значимо.
Trevor_G
5
Часто их называют «вспомогательными кабелями», потому что все, что они делают, это добавляют несколько усилителей к тому, что выделяет слабая батарея, а не несут всю нагрузку. Если слабая батарея действительно разряжена, то ситуация более маргинальная, а контактное сопротивление имеет большее значение. Что касается взрыва, если кабели случайно подключены назад, вокруг могут быть разбрызганные частицы свинца. Вы также можете прочитать о взрыве водорода в батареях с небольшим количеством электролита, но это редко.
1
Дуговая ошибка может привести к очень хорошему взрыву, даже если речь идет только о металле и воздухе. Тем не менее, машинам не хватает энергии.
Кто-то где-то
1
@SomeoneSomewhere просто попробуйте поставить два металлических стержня в контакт непосредственно через большой аккумулятор тяжелого грузовика ... если подумать, не ...
Solar Mike
2
"Что там взорваться?" Что ж, если ваша свинцово-кислотная батарея неисправна (и почему бы вам не запустить двигатель?), Есть вероятность, что она может производить водород , что может сделать хороший удар :)
psmears
13

Вы, кажется, переоцениваете влияние тока на проводники. Возьмем, к примеру, обычный провод AWG17, который составляет всего 1 мм² меди. Угадайте, сколько тока может пройти за 1 секунду до взрыва? Теперь проверьте, правильно ли вы угадали.

Ток плавления AWG 17 (1,04 мм²): 10 с при 99 А, 1 с при 316 А, 32 мс при 1,8 кА

Зажимы для начала скачка имеют площадь контакта около 5 мм², а зубья охлаждаются за счет тепловой массы остальной части зажима, поэтому работа с несколькими сотнями ампер в течение нескольких секунд не является проблемой.

Ток плавления AWG 10 (5,26 мм²): 10 с при 333 А, 1 с при 1,6 кА, 32 мс при 8,9 кА ... Ток плавления AWG 11 (4,17 мм²): 10 с при 280 А, 1 с при 1,3 кА, 32 мс при 7,1 кА

Дмитрий Григорьев
источник
4
и они также охлаждаются за счет массы разъема аккумулятора ...
Солар Майк
1
Спасибо, Марк, у меня была идея использовать тег спойлера, но я забыл, как это сделать.
Дмитрий Григорьев
Я не уверен, что вы получите 5 мм ^ 2 с большинством зажимов соединительных кабелей, даже не близко. Но перемещение их так, чтобы они хорошо садились, как только они закреплены, имеет большое значение.
Крис Х
1
@ChrisH Обычно есть 8 зубов, которые потенциально могут контактировать: два на левой стороне челюсти, два на правой и еще четыре на противоположной челюсти. Всего на полмиллиметра на каждый зуб вы получите 4 мм². Конечно, это подсчет «с обратной стороны», но я не думаю, что я слишком далеко.
Дмитрий Григорьев
Нет проблем @DmitryGrigoryev Мне пришлось самому искать это. * 8 ')
Марк Бут
1

После запуска автомобиля проверьте клеммы свинцовой батареи. Иногда, когда контакт плохой, вы можете найти крошечную яму, в которой расплавлен свинец. Тепло, расплавляющее свинец, отводится от того, что необходимо для термоядерного воспламенения, которого вы боитесь.

richard1941
источник
0

Учтите, что медь является отличным проводником тепла. Это так прекрасно, что, например, вам будет очень трудно припаивать зажимы к чему-либо даже с помощью паяльника средней мощности.

Кроме того, при подключении зажимов, как правило, возникает небольшое искрение. Зажим фактически приваривается, что увеличивает поперечное сечение фактического контакта с выводами батареи.

Леонард Милчин
источник
-2

Любое состояние челюстного соединения, размер провода и другое, как упомянуто выше, которое вызывает значительное снижение напряжения, подаваемого к пусковому двигателю (последовательное наматывание), приводит к увеличению тока, необходимого для выработки кВт мощности, необходимой для вращения двигателя до начальной скорости. Слишком сильное снижение напряжения и чрезмерно высокий ток могут привести к повреждению обмоток стартера двигателя / набора щеток / шин коммутатора. Просто предостережение для любой ситуации запуска при очень низком напряжении.

RickWatts
источник