Lyhyt vastaus: käytä 12 V lyhyitä ajoja yhdellä tai kahdella valaisimella, 24 V, kun kulku on pidempi tai useat valot jakavat kaapelin, ja varaverkkojännite asennuksiin, joissa valaisimien lukumäärä ja kaapelietäisyys tekevät matalasta jännitteestä epäkäytännöllistä. Päätös ei koske lähes koskaan valoa - se on se, kuinka paljon jännitettä kestää kaapeli. Suurin osa-pienjännitteisistä uima-altaan valaistuksista, jotka "näyttävät himmeältä" tai "vikaa aikaisin", on jännitteen pudotusongelma, joka löydettiin piirustusvaiheessa ja jota ei voida korjata käyttöönoton yhteydessä.
Rakennamme valaisimia kaikilla kolmella jännitteellä, ja näemme saman vikakuvion joka kausi: pelkällä valaisimen teholla määritetty järjestelmä, asennettuna alimitoitettuun kaapeliin, joka toimittaa 9,5 V jännitettä 12 V:lle suunniteltuun valaisimeen. Alla on aritmetiikka, joka estää sen, ja yhteensopivuuskohdat, jotka määräävät kytkentätavan.
Mitä sähkökoodi oikeastaan vaatii
Yhdysvalloissa uima-allas- ja suihkulähteiden valaisimet kuuluvat NEC:n artiklan 680 soveltamisalaan. Määrittelyäsi muokkaavat säännökset ovat:
GFCI-suojaus vaaditaan virtapiireissä, jotka syöttävät yli 15 voltin jännitteellä toimivia vedenalaisia valaisimia. Tästä syystä pienjännitejärjestelmät hallitsevat asuntojen uima-altaan valaistusta - se on turvallisuus- ja tarkastus-monimutkainen päätös yhtä paljon kuin tekninen päätös.
Märkä-niche-asennukset, joita säätelee 680.23, sisältävät lisäsääntöjä johdon pituuteen, päätteisiin ja liitäntärasian sijoitteluun, koska valaisin on suunniteltu poistettavaksi vedestä, kun niche pysyy veden alla.
Potentiaalin tasaus 680.26:ssa koskee altaan rakennetta ja sen metalliosia valaisimen jännitteestä riippumatta. Matala jännite vähentää riskiä; se ei poista liimausvaatimusta.
Tuotepuolella matalajännitejärjestelmää syöttävä tehoyksikkö on itse luetteloitu tuote: UL 379, standardi suihkulähteiden, uima-altaiden ja kylpylävalaisimien tehoyksiköille (kanadalainen vastine CSA C22.2 No. 218.1). Määrittelystä seuraa kaksi asiaa. Muuntaja ei ole yleinen virtalähde, ja yhteensopiva asennus edellyttää luettelossa olevaa tehoyksikköä -, ei uudelleenkäyttöistä elektronista muuntajaa.
Jännitteen pudotus sinänsä ei ole koodirikkomus. NEC 210.19(A) -tietohuomautus nro. 4 suosittelee haara-piirin jännitteen pudotuksen rajoittamista 3 prosenttiin ja 5 % yhdistettynä syöttö- ja haarapiiriin. Se on suositus kohtuulliselle tehokkuudelle, mutta 12 V:n valaisimen 3 %:n pudotus on vain 0,36 V -, joten pienjännitesuunnittelija toimii paljon tiukemmalla budjetilla kuin kooditeksti antaa ymmärtää.
Miksi alhainen jännite on olemassa ja miksi se on anteeksiantamaton
Kaksitoista volttia on turvallisuuspäätös: alle 15 V:n kynnyksen, joka laukaisee GFCI-vaatimuksen vedenalaisille valaisimille, tiivisteen vioittumisen seurauksena on pikemminkin kuollut valo kuin iskuvaara. Se on paljon arvokasta, ja siksi asuntojen uima-allasmarkkinat toimivat 12 V:lla.
Tämän turvallisuuden hinta on, että matalajännitepiirissä{0}} on vain vähän hukattavaa jännitettä. Pudota sama prosenttiosuus 12 V:sta ja 230 V:sta, ja absoluuttinen häviö on kaksikymmentä kertaa pienempi 230 V:lla. 10 %:n häviö 12 V:n piirissä jättää 10,8 V:n valaisimeen - LED-ohjain saattaa kieltäytyä käynnistymästä, käynnistyä ja käydä kuumana tai käynnistyä ja katketa seuraavana kylmänä aamuna. Mikään näistä ei tuolloin näytä kaapeli-ongelmalta, minkä vuoksi niin monet{11}}pienjännitteiset viat diagnosoidaan väärin ajureiden vioksi.
Jännitehäviön laskenta reaaliluvuilla
Kahden{0}}johtimen piirin vakiolaskenta on:
V(pudotus)=(2 × P × I × R) ÷ 1000
missä L on yksisuuntaisen kaapelin pituus jalkoina, I on virta ampeereina, R on johtimen resistanssi ohmeina 1 000 jalkaa kohti, ja kerroin 2 vastaa paluujohtimen. Resistanssi 1 000 jalkaa kohti pinnoittamattomille kuparijohtimille, NEC luvusta 9:
| Kapellimestari | Vastus (Ω per 1 000 jalkaa) |
|---|---|
| 14 AWG | 3.14 |
| 12 AWG | 1.98 |
| 10 AWG | 1.24 |
| 8 AWG | 0.78 |
Toimiva esimerkki: 72 W valaistus, 100 jalkaa yhteen-suuntaan
Ota neljä 18 W:n valaisinta - 72 W yhteensä - 100 jalan juoksulla tehoyksiköstä viimeiseen kiinnikkeeseen.
12 V:lla piirin virta on 72 ÷ 12=6 A:
| Kapellimestari | Jännitteen pudotus | % 12 V:sta | Jännite kiinnittimessä |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.77 V | 31.4% | 8,2 V - ei toimi luotettavasti |
| 12 AWG | 2.38 V | 19.8% | 9,6 V - marginaalinen parhaimmillaan |
| 10 AWG | 1.49 V | 12.4% | 10,5 V - alle suunnittelualueen |
| 8 AWG | 0.94 V | 7.8% | 11,1 V - toimiva, ei mukava |
24 V:lla sama 72 W kuluttaa 72 ÷ 24=3 A:
| Kapellimestari | Jännitteen pudotus | % 24 V:sta | Jännite kiinnittimessä |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 1.88 V | 7.85% | 22.1 V |
| 12 AWG | 1.19 V | 4.95% | 22.8 V |
| 10 AWG | 0.74 V | 3.1% | 23.3 V |
| 8 AWG | 0.47 V | 1.95% | 23.5 V |
Jännitteen kaksinkertaistaminen puolittaa virran ja virran puolittaminen puolittaa pudotuksen -, mutta koska sallittu pudotus mitataan myös kaksi kertaa suuremmalla syöttöllä, prosenttiosuus laskee edelleen. 100 jalan ajon aikana 12 V tarvitsee 8 AWG:tä saavuttaakseen pudotuksen, jonka 24 V saavuttaa 12 AWG:llä. Tämä on koko argumentti 24 V:lle yhdessä vertailussa.
Vielä yksi muuttuja: vastus nousee lämpötilan myötä. Johtimen resistanssi käyttölämpötilassa on suurempi kuin taulukon arvo, mikä on yksi syy, miksi kylmäjohtimen pudotusta laskevat asentajat havaitsevat järjestelmän alitoimivan kesällä.
Kolme jännitettä vierekkäin
| 12 V | 24 V | Verkkojännite (120 V / 230 V) | |
|---|---|---|---|
| Turvakynnys | 15 V:n GFCI-liipaisimen alapuolella vedenalaisille valaisimille | 15 V GFCI-laukaisimen alapuolella | Yli - GFCI vaaditaan piiriin |
| Käytännöllinen piirin pituus | Lyhyesti: muutama ottelu, lyhyet juoksut | Keskikokoinen: pidemmät ajot, enemmän kiinnikkeitä kaapelia kohti | Pitkät juoksut, monta ottelua |
| Johtimen koko | Suuri kuormaan nähden | Kohtalainen | Pieni kuormitukseen nähden |
| Tehoyksikkö | Listattu matalajännite{0}}muuntaja (UL 379) | Listattu matalajännite{0}}muuntaja (UL 379) | Ei askelta-alas valaisimelle; erilainen kytkentätapa |
| Tyypillinen istuvuus | Asuinaltaat, pienet ominaisuudet, jälkiasennus | Kaupalliset uima-altaat, pitkät juoksut, korkeat kalusteet | Suuret suihkulähteet ja kaupalliset uima-altaat pitkillä kotikäynneillä |
| Epäonnistuu miten | Himmeä, välkkyvä, ei käynnisty - yleensä kaapelivirhe | Sama, mutta paljon leveämpi marginaali ennen kuin se tapahtuu | Epäonnistuu turvallisesti vain, jos kytkentätapa ja GFCI ovat oikein |
Tehoyksikön mitoitus
Kolme shekkiä tässä järjestyksessä.
Kytketty kokonaiskuormitus, sitten korkeustila. Lisää valaisimen tehot. Muuntaja, joka käy tuntikausia 95 prosentilla nimellisarvosta lämpimässä kotelossa, ei ole 20 vuoden komponentti; jätä marginaali kuormalle ja lämmölle.
Napautukset tai moninapautus{0}}. Jos muuntajalla on useita ulostuloliittimiä, korkeimman sellaisen, joka pitää viimeisen kiinnittimen tuloalueensa sisällä, käyttö on oikeutettu tapa palauttaa jonkin verran pudotusta -, jos ensimmäinen kiinnike on ajossa sitten oman toleranssinsa sisällä. Piirin molemmilla päillä on merkitystä.
Jännite viimeisessä kiinnikkeessä, ei muuntajassa. Luku, joka ratkaisee järjestelmän toimivuuden, on mitattu jännite kauimpana voimayksiköstä valaisimesta täydellä kuormalla ja valot päällä. Jos tämä luku on valaisimen nimellistuloalueen alapuolella, kaapeli on väärä, riippumatta piirustuksista. Asiantunteva käyttöönottopöytäkirja sisältää sen.
Jälkiasennusaritmetiikka: mikä muuttuu, kun halogeenista tulee LED
Jälkiasennuksessa pudotuslaskenta jää useimmiten väliin, koska kaapeli on jo olemassa. Fysiikka ei ole muuttunut, mutta luvut ovat - dramaattisesti.
300 W:n 12 V:n halogeenilla valaistu allas kuluttaa 25 A. Korvaa nämä lamput 30 W:n LEDillä ja virta putoaa 2,5 A:iin, mikä on kymmenkertainen vähennys. Jännitteen pudotus on verrannollinen virtaan, joten myös pudotus kymmenkertaistuu. Piiri, joka oli marginaalinen halogeenilla, on mukavasti LEDin toleranssin sisällä, eikä kaapelissa ole muutoksia. Tämä on yksi LED-muuntamisen hiljaisimmista eduista, ja se selittää, miksi jälkiasennus toimii joskus selvästi paremmin kuin sen korvattu asennus.
Käänteinen tapaus on ansa. 35 W:n halogeenilampun vaihtaminen "35 W:n vastaavaan" LEDiin ei jätä virtaa ennalleen, ellei uusi ohjain todella kuluta 35 W:ta tuloaan. Koko perustuu uuden valaisimen syöttötehoon, ei laatikkoon painetusta vastaavuudesta.
AC tai DC, ja mitä muuntaja todella tuottaa
Pien-jännitteen allasjärjestelmät rakennettiin historiallisesti AC---magneettimuuntajien ympärille, jotka syöttävät halogeenilamppuja, molemmat vaihtovirtalaitteita. LED-valaisin lisää kuljettajan, ja kuljettajat eroavat toisistaan sen suhteen, mitä he hyväksyvät. Jotkut korjaavat AC:n sisäisesti ja käyttävät jompaakumpaa virtalähdettä. Toiset odottavat DC-tuloa tai aaltomuotoa, jota tietty muuntaja ei tuota.
Kolme tarkastusta ennen tilausta. Tarkista, onko valaisimen tulo AC, DC vai jompikumpi. Varmista muuntajan lähtötyyppi ja sen jännite todellisella kuormalla, ei kuormittamattomana, koska kuormittamaton muuntaja lukee korkeampaa kuin kuormitettuna. Ja varmista, että korvaava elektroninen muuntaja on yhteensopiva ohjaimen, ei vain sen vaihdetun lampun, kanssa. Nämä ovat määrittelykysymyksiä, joihin on vastattu dokumentaarisesti, ja käyttöönoton yhteydessä havaittu ristiriita on kallis tapa oppia ne.
Missä verkkojännitteellä on edelleen järkeä
Matala jännite ei ole automaattisesti oikea. Suuressa suihkulähteessä, jossa on kymmeniä valaisimia ja useiden satojen jalkojen kotivirtauksia, 12 V:n tai 24 V:n pudotuksen pitämiseen tarvittava johtimen koko muuttuu kohtuuttomaksi - kuparin hinnassa, putkien täytössä ja suuren kaapelin päättämisessä kiinnitysholkkiin. Tietyn projektin laajuuden ylittävät linjajännitteiset valaisimet, joissa on yhteensopiva johdotusmenetelmä ja GFCI-suojaus, ovat käytännöllinen valinta, ja kauppa tehdään tarkoituksella eikä oletuksena.
Virhe on keskitapaus: kaupallinen allas, jossa on kahdeksan kalusteet ja 150 jalan juoksu, määritelty 12 V:ksi "koska altaat ovat matalajännitteisiä". Tämä järjestelmä on jännitteen alainen ensimmäisenä päivänä, ja se syytetään kalusteista.
Mikä menee vikaan käyttöönotossa
Suurin osa siitä on neljä vikaa. Kaapeli, joka on mitoitettu otteluluettelosta virran ja juoksun sijaan. Kiinnikkeet lisätty olemassa olevaan muuntajaan ilman pudotuslaskennan suorittamista uudelleen-. Yksittäinen kaapeli kierretty kiinnittimestä kiinnikkeeseen, joten jokainen kiinnike ensimmäisen jälkeen kantaa kaikkien pudotuksen. Ja klassikko: valmistajan ilmoittamaa tehoa käsitellään todellisena kulutuksena, kun ohjain kuluttaa enemmän kuin LED-lähtö tulopuolella.
Usein kysytyt kysymykset
Onko 24 V turvallisempi kuin 12 V? Ei siinä mielessä, että sillä on merkitystä. Molemmat ovat alle 15 V:n kynnyksen, joka laukaisee GFCI-vaatimuksen vedenalaisille valaisimille NEC:ssä, joten molemmat tarjoavat saman turvallisuusedun verkkojännitteeseen verrattuna. Ero liittyy sähköön, ei turvallisuuteen.
Voinko käyttää 12 V valoja 24 V jännitteellä vai päinvastoin? Ei. Valaisimet on suunniteltu tietylle tuloalueelle, ja sen ulkopuolella toimiva ohjain joko kieltäytyy käynnistymästä, toimii pienemmällä teholla tai epäonnistuu ennenaikaisesti. Yhdistä teline tarjontaan.
Miksi valoni himmenevät, kun ne kaikki ovat päällä? Melkein aina jännitehäviö. Virta kasvaa täydellä kuormalla, pudotus nousee virran mukana, ja viimeinen ajovalaisin näkee alimman jännitteen. Mittaa kaukaisimmasta kiinnikkeestä täydellä kuormalla.
Kuinka pitkälle voin käyttää 12 V? Ei ole yhtä vastausta - se riippuu kuormasta ja johtimesta. Laske pudotus ja vertaa sitten tulosta valaisimen syöttöalueeseen marginaalilla. Pääsääntöisesti ajon pituuden tai kuorman kaksinkertaistaminen vaatii neljä kokoa suuremman johtimen saman prosentuaalisen pudotuksen pitämiseksi.
Pitääkö minun laskea jännitehäviö metrisenä? Fysiikka on sama. Muunna juoksu jaloiksi ja käytä ohmin -per-1 000 jalkaa arvoja tai käytä johtimen vastusta kilometriä kohti ja saman yhtälön metristä muotoa. Älä sekoita yksiköitä.
Pitääkö itse kaapelin olla erityinen? Kyllä. Käytä ulkokäyttöön tarkoitettua-suoraa hautauskaapelia ja tee kaikki märkä-aluejatkos vedenpitävään koteloon vedessä sijasta. Valaisimen IP-luokitus ei kata sen ulkopuolelle lisäämääsi jatkoa.
Minne me sovimme
Chongqing Xinyuanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. on valmistanut vedenalaisia ja maisemavaloja vuodesta 2008 lähtien 5 000 m²:n laitoksessa. Toimitamme allas- ja suihkulähdevalaisimia 12 V, 24 V ja linjajännitteillä SS304- ja SS316/316L-rungoissa, ja laskemme juoksusi pudotuksen, jos lähetät kiinnitysluettelon, yksisuuntaisen etäisyyden ja ehdotetun johtimen koon.