Jak správně vypočítat průřez kabelu pro napájecí zdroj?
Výpočet průřezu vodičů je povinným a velmi důležitým bodem při výpočtu obvodu jakékoli elektrické instalace. Při výpočtu schématu elektrického zapojení, které zahrnuje produkty LED, například moduly LED, je nutné vypočítat jak průřez vodičů, kterými bude elektřina dodávána do napájecích zdrojů LED, tak průřez vodičů. z napájecího zdroje přímo do LED modulů.
Napětí v síti je poměrně vysoké (220 voltů), takže úbytek napětí po délce vedení k napájení LED lze zanedbat. Volbu průřezu jádra pro přívodní vedení LED zdrojů lze provést pouze z hlediska souladu tohoto průřezu s intenzitou protékajícího proudu.
Výpočet spočívá v sečtení příkonu všech zdrojů, které se plánují připojit k danému vedení, a výpočtu proudu, který poteče daným vodičem při maximálním zatížení těchto zdrojů během provozního cyklu.
Znát pravděpodobný maximální proud v napájecím vedení a také vědět, že přípustný proud pro měděný vodič o průřezu 1 m10. mm je přibližně XNUMX A, požadovaný průřez vodiče pro dané vedení si snadno spočítáte. Průřez vodiče se zpravidla volí s rezervou, v tomto případě se nevyplatí šetřit.
Typicky bude štítek indikovat jak proudový odběr napájecího zdroje, tak proud zátěže. Pokud chybí hodnota aktuální spotřeby, můžete si ji spočítat sami.
Řekněme například, že výkon jednoho zdroje je 100 W a jeho účinnost je 0,78. Odtud dostaneme: 100 W: 220 V = 0,45 A; 0,45 A: 0,78 = 0,58 A je maximální proud, který poteče v napájecím vedení jednoho napájecího zdroje. Pokud potřebujeme napájet 10 takových zdrojů, pak celkový proud v obvodu bude 5,8 A. Zjistíme tedy, že průřez každého vlákna vodičů pro napájení těchto 10 zdrojů musí být alespoň 1 metr čtvereční. milimetry (nebo lépe 1,5 mmXNUMX).
Dalším krokem je výpočet průřezu jádra pro napájení LED produktů. Výše uvedené výpočtové schéma není v tomto případě vhodné, protože je pro nás důležité nejen to, zda se vodič zahřeje a zda jeho izolace odolá teplu, ale také zda bude záře všech připojených LED modulů stejně jasná a jednotný.
Aby všechny LED svítily stejně, musí mít každý LED světelný prvek stejné napájecí napětí. Přípustná odchylka od normovaného napětí (12 V) v tomto případě není větší než 0,5 V. Při takovém rozdílu napětí (12 V a 11,5 V) bude svit LED téměř stejný ve všech oblastech nápisu.
Níže je standardní schéma připojení LED modulů k LED zdroji, které lze považovat za jakýsi standard pro LED produkty se sériově paralelním zapojením světelných prvků, jako jsou LED smyčky, LED pásky a pásky.
Optimální počet světelných prvků v LED produktu (moduly nebo clustery ve smyčce, LED v řadě nebo pásku atd.) určuje výrobce. Výrobce tak zaručuje, že při připojení tohoto produktu ke zdroji energie budou všechny světelné prvky produktu svítit rovnoměrně a se stejným jasem.
Pokud je LED zdroj umístěn v těsné blízkosti LED světelných prvků (modulární LED smyčky, LED pásky nebo pásky) a všechny jsou správně zapojeny, pak problémy s rovnoměrností svitu způsobené poklesem napětí na vedení většinou nevznikají.
V případech, kdy návrh reklamní instalace z nějakého důvodu vyžaduje vzdálené umístění napájení z LED produktů, je pro zajištění normálního svitu všech LED nutné vypočítat efektivní průřez žil vodičů. Výstupní napětí zdroje je poměrně nízké, v tomto případě je to 12 Voltů, takže je třeba vzít v úvahu odpor vodivých vodičů.
Vypočítejte požadovaný průřez vodiče pro napájecí vedení LED
modulů přicházejících z napájecího zdroje je poměrně jednoduché. Podívejme se na to na příkladu.
Nejprve musíme určit, jaký by měl být výkon napájecího zdroje pro počet LED modulů, které potřebujeme. To lze snadno provést pomocí tabulky, která ukazuje doporučený počet LED modulů určitého typu a barvy, které budou optimální pro napájení určitého výkonu. Můžete si také provést vlastní výpočet počtu LED modulů pomocí údajů uvedených na stránce o LED modulech.
Tabulka pro výběr počtu LED modulů
| Maximální výkon napájecího zdroje | Doporučený počet LED modulů | |
| 2-diodové SMD jednočipové moduly (kusy) | 2- a 3-diodové SMD moduly, tříkrystalové (kusy) | |
| 9 W | 22 | 11 |
| 18 W | 44 | 22 |
| 30 W | 73 | 37 |
| 45 W | 109 | 56 |
| 60 W | 145 | 75 |
| 100 W | 242 | 124 |
| 120 W | 290 | 149 |
| 150 W | 363 | 186 |
| 200 W | 483 | 248 |
| 400 W | 967 | 497 |
Řekněme, že máme 150W zdroj, který je instalován pět metrů od blízkého okraje reklamního nápisu, zatímco vzdálenost od vzdáleného okraje nápisu je 8 metrů. Začněme tedy s výpočtem.
1. Určete odpor vedení.
Přípustný úbytek napětí na napájecím zdroji – vedení LED v našem případě je 0,5 voltů. Dělíme to maximálním proudem, který poteče vedením: 0,5 V/ (150 W/ 12 V) = 0,04 Ohm. Celkový odpor vedení „napájení – LED“ by tedy neměl být větší než 0,04 Ohm.
2. Vypočítejte průřez vodiče.
Průřez jádra vodiče se vypočítá podle vzorce: S = (r * L)/R, kde r je měrný odpor mědi (0,0175 Ohm*sq.mm/m), L – délka jádra (m) a R (Ohm) – odpor jádra.
Dosazením hodnot do vzorce získáme požadovaný průřez jednoho jádra: S = (0,0175 * 8)/0,04 = 3,5 čtverečních. mm. Pro řádek „napájení – LED“ tedy budete potřebovat kabel o dvou jádrech s průřezem 3,5 čtverečních mm každý. Tento průřez vodičů zajišťuje, že jmenovitý úbytek napětí na konci vedení nepřekročí 0,5 voltů.
Pokud použijete drát s menším průřezem, např. 2,5 mmXNUMX, pak bude úbytek napětí na konci vedení již 0,7 voltů.
3. Určete skutečný průměr drátu.
Bude odpovídat průřezu, který jsme vypočítali. Protože vodiče mají zpravidla v průřezu kruh, použijeme vzorec pro výpočet geometrické plochy kruhu: 
, tedy, 
. Dosazením dat do vzorce získáme hodnotu poloměru r = 1,06 mma průměr d = r*2 = 2,12 mm.
Jako jasný příklad ztráty jasu LED produktů při poklesu napájecího napětí uvažujme standardní krabici o velikosti 1 x 1 metr a hloubce 140 mm s různými LED produkty jako světelnými prvky.
Rozdíl v osvětlení povrchu není při vizuálním hodnocení příliš patrný, ale přesto existuje a může být značně významný. Svědčí o tom údaje luxmetru se speciálně vyladěnou (selektivní) citlivostí fotobuňky, která interpretuje viditelné spektrum záření téměř stejně, jako jej vnímá lidské oko.
Světelné prvky v krabici jsou (shora dolů): 2-diodové SMD moduly (78 ks), flexibilní zatavené pásky PL-99 (7,5 ks), 4-diodové moduly LedexPro (126 ks) a 3- diodové SMD moduly (80 ks). Počet LED produktů je zvolen tak, aby celkové osvětlení plochy bylo dostatečně vysoké.
Pro srovnání: běžné osvětlení na pracovní ploše v kanceláři se pohybuje od 450 do 750 Lux; Osvětlení ploch světelných reklamních produktů se pohybuje od 250 Lux (objemová písmena s barevnou přední plochou) do 3200 Lux (bílý akrylát osvětlený bílým neonem při proudu 50 mA).
Hodnoty nabízené pro srovnání byly také získány měřením luxmetrem. Nemohou tvrdit, že jsou superpřesné a samozřejmě je nelze použít v žádných přesných výpočtech, protože zařízení má chybu měření (+/- 5 %).
Zároveň je obecný informační obsah dat zcela dostačující k tomu, aby za prvé získal představu o stupni ztráty jasu různých LED produktů, když napětí klesne o určitou hodnotu překračující přípustnou normu, a za druhé , vyhodnotit rozdíly v LED produktech ve vzájemném vztahu a za třetí, využít získané srovnávací informace v budoucnu pro co nejvhodnější využití LED produktů v určitých konkrétních případech.
Výpočet průřezu kabelu podle výkonu a délky zátěže pomocí kalkulačky – výpočet průřezu kabelu podle proudu online, pomocí vzorců, tabulek.
Všechny kalkulačky
Můžete také počítat
- Způsob platby
- Udržet
- Osvědčení
- materiály
- Widget pro webové stránky
- Komentáře
Kalkulačka se načítá.
Vyberte způsob uložení
Stáhnout PDF
Stáhněte si kalkulaci s vybranými parametry ve formátu PDF – výkresy + data.
podíl
Sdílejte odkaz na výpočet na Facebooku, VKontakte, Google+ atd.
Naskenujte QR kód
Získejte odkaz na výpočet s parametry naskenováním QR kódu
Umístěte kalkulačku na svůj web ZDARMA
S naší kalkulačkou to zvládnete výpočet průřezu kabelu podle výkonu (zátěž) nebo proud, s přihlédnutím k délce vedení s minimální chybou. Hlavními indikátory jsou materiál vodiče (měď, hliník), napětí (220 V / 380 V) a zatížení / proud v obvodu. Způsob uložení kabelu ovlivňuje průřez vodiče – u uzavřených kabelů je vyžadován větší průřez, protože kov se více zahřívá kvůli omezenému přenosu tepla. Po provedení klasického výpočtu výkonu / proudu se provede dodatečný výpočet pro délku vodiče – z výsledné dvojice hodnot se vybere největší. Teoretické zdůvodnění výpočtu je uvedeno níže ve formě vzorců a tabulek. Možná vás bude zajímat pouze kalkulátor ztráty napětí.
Související regulační dokumenty:
- PUE-7 “Pravidla pro instalaci elektrických instalací”
- SP 76.13330.2016 “Elektrická zařízení”
- GOST R 50571.5.52-2011 / IEC 60364-5-52:2009 „Nízkonapěťové elektrické instalace. Výběr a montáž elektrozařízení»
- GOST 31946-2012 “Samonosné izolované a chráněné vodiče pro nadzemní elektrické vedení”
- GOST 31947-2012 “Dráty a kabely pro elektrické instalace pro jmenovité napětí do 450/750 V”
- GOST 6323-79 „Dráty s polyvinylchloridovou izolací pro elektrické instalace“
- GOST 31996-2012 „Silové kabely s plastovou izolací pro jmenovité napětí 0,66; 1 a 3 kV”
- GOST 433-73 „Síťové kabely s pryžovou izolací“
Jak vypočítat průřez kabelu podle výkonu?
První krok. Vypočítá se celkový výkon všech elektrických spotřebičů, které lze připojit k síti:
- P1, P2 .. – výkon elektrických spotřebičů, W;
- Kс – faktor poptávky (pravděpodobnost současného provozu všech zařízení), standardně se rovná 1.
Druhý krok. Poté se určí jmenovitý proud v obvodu:
- Psoučet – celkový výkon elektrických spotřebičů;
- U – napětí v síti;
- cos ϕ – účiník (charakterizuje ztráty výkonu), výchozí je 0.95.
Třetí krok. V poslední fázi se použijí tabulky podle PUE (Pravidla elektrické instalace).
Tabulka průřezů měděných kabelů podle proudu podle PUE-7
| Průřez vodiče, mm 2 | Proud A pro položené vodiče | |||||
| otevřeně | v jedné trubce | |||||
| dvě jednojádrové | tři jednojádrové | čtyři jednojádrové | jedno dvoujádro | jedno tříjádrové | ||
| 0.5 | 11 | – | – | – | – | – |
| 0.75 | 15 | – | – | – | – | – |
| 1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
| 1.2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14.5 |
| 1.5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
| 2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 19 |
| 2.5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 21 |
| 3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
| 4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 32 | 27 |
| 5 | 46 | 42 | 39 | 34 | 37 | 31 |
| 6 | 50 | 46 | 42 | 40 | 40 | 34 |
| 8 | 62 | 54 | 51 | 46 | 48 | 43 |
| 10 | 80 | 70 | 60 | 50 | 55 | 50 |
| 16 | 100 | 85 | 80 | 75 | 80 | 70 |
| 25 | 140 | 115 | 100 | 90 | 100 | 85 |
| 35 | 170 | 135 | 125 | 115 | 125 | 100 |
| 50 | 215 | 185 | 170 | 150 | 160 | 135 |
| 70 | 270 | 225 | 210 | 185 | 195 | 175 |
| 95 | 330 | 275 | 255 | 225 | 245 | 215 |
| 120 | 385 | 315 | 290 | 260 | 295 | 250 |
| 150 | 440 | 360 | 330 | – | – | – |
| 185 | 510 | – | – | – | – | – |
| 240 | 605 | – | – | – | – | – |
| 300 | 695 | – | – | – | – | – |
| 400 | 830 | – | – | – | – | – |
Tabulka průřezu hliníkového kabelu pro proud podle PUE-7
| Průřez vodiče, mm 2 | Proud A pro položené vodiče | |||||
| otevřeně | v jedné trubce | |||||
| dvě jednojádrové | tři jednojádrové | čtyři jednojádrové | jedno dvoujádro | jedno tříjádrové | ||
| 2 | 21 | 19 | 18 | 15 | 17 | 14 |
| 2.5 | 24 | 20 | 19 | 19 | 19 | 16 |
| 3 | 27 | 24 | 22 | 21 | 22 | 18 |
| 4 | 32 | 28 | 28 | 23 | 25 | 21 |
| 5 | 36 | 32 | 30 | 27 | 28 | 24 |
| 6 | 39 | 36 | 32 | 30 | 31 | 26 |
| 8 | 46 | 43 | 40 | 37 | 38 | 32 |
| 10 | 60 | 50 | 47 | 39 | 42 | 38 |
| 16 | 75 | 60 | 60 | 55 | 60 | 55 |
| 25 | 105 | 85 | 80 | 70 | 75 | 65 |
| 35 | 130 | 100 | 95 | 85 | 95 | 75 |
| 50 | 165 | 140 | 130 | 120 | 125 | 105 |
| 70 | 210 | 175 | 165 | 140 | 150 | 135 |
| 95 | 255 | 215 | 200 | 175 | 190 | 165 |
| 120 | 295 | 245 | 220 | 200 | 230 | 190 |
| 150 | 340 | 275 | 255 | – | – | – |
| 185 | 390 | – | – | – | – | – |
| 240 | 465 | – | – | – | – | – |
| 300 | 535 | – | – | – | – | – |
| 400 | 645 | – | – | – | – | – |
V 7. vydání Electrical Code žádné tabulky průřezů kabelů podle výkonu, k dispozici jsou pouze aktuální údaje. Při výpočtu sekcí podle tabulek zatížení na internetu tedy riskujete, že dostanete nesprávné výsledky.
Výběr průřezu kabelu podle síly proudu
První krok. Výpočet se provádí přesně stejným způsobem, to znamená, že se nejprve vypočítá celkový výkon všech elektrických spotřebičů, které lze připojit k síti:
- P1, P2 .. – výkon elektrických spotřebičů, W;
- Kс – koeficient odběru (pravděpodobnost současného provozu všech zařízení), standardně se rovná 1.
Druhý krok. Poté se určí jmenovitý proud v obvodu (pro stejnosměrný a střídavý proud (1-fázový / 3-fázový), v tomto pořadí):
- Psoučet – celkový výkon elektrických spotřebičů;
- U – napětí v síti;
- cos ϕ – účiník (charakterizuje ztráty výkonu), výchozí je 0.95.
Třetí krok. V poslední fázi se používají stejné tabulky podle PUE (Pravidla elektrické instalace), které jsou uvedeny výše.
Výpočet průřezu kabelu po délce
První krok. Nejprve se určí jmenovitý proud v obvodu:
- Psoučet – celkový výkon elektrických spotřebičů;
- U – napětí v síti;
- cos ϕ – účiník (charakterizuje ztráty výkonu), výchozí je 0.95.
Druhý krok. Poté se vypočítá odpor vodiče:
- dU – ztráta napětí, ne méně než 1 % (0.01) a ne více než 10 % (0.1);
- I – síla proudu.
Třetí krok. Průřez vodivého jádra se vypočítá podle vzorce:
- ρ – měrný odpor kovu, měď (0.0175), hliník (0.028);
- L je délka vodiče;
- R je odpor vodiče.