Jos muuntajasi on lähellä uima-allasta ja kaapelien pituus on alle 10–15 metriä, 12 V toimii hyvin. Jos ajot ovat pidempiä tai useat valot jakavat yhden piirin, määritä 24 V. Samalla watilla 24 V:n järjestelmä kuluttaa puolet 12 V:n järjestelmän virrasta, joten kaapelin tehohäviö laskee nelinkertaiseksi ja jännite putoaa puoleen. Jännitehäviö ei ole itse nimellisjännite - se on alimitoitettuja kaapeleita,{10}}ketjutettuja liittimiä ja muuntajia, jotka on sijoitettu liian kauas altaasta. Kun LED-ajuriin saapuva jännite putoaa sen syöttöikkunan alapuolelle, saat himmennystä, värimuutoksia, välkkymistä ja ennenaikaista ajurivikaa. Laske pudotus ennen määrittämistä, älä sen jälkeen, kun allas on täyttynyt.
Miksi jännitehäviöllä on merkitystä uima-altaan valopiirissä?
Jokaisella kaapelimetrillä on vastus, ja jokainen liitäntä lisää hieman enemmän. Tämän vastuksen läpi kulkeva virta aiheuttaa jännitehäviön (V=I × R), joten jännite kaukopäässä on pienempi kuin muuntajassa. Valon LED-ohjain tarvitsee vähimmäistulojännitteen pitääkseen lähtövirran tasaisena. 12 V:lla marginaali on ohut: 2–3 V:n häviö on 20–25 %:n häviö, mikä ajaa monet ajurit määritysten ulkopuolelle. Tuloksena ovat ennustettavat - valot, jotka himmenevät muiden kuormien syttyessä, valkoiset, jotka muuttuvat keltaiseksi, ohjaimet nollautuvat ja ajurit, jotka epäonnistuvat aikaisin, koska ne toimivat toiminta-alueensa reunalla.
12V vs 24V: mikä itse asiassa muuttuu
Virran puolittaminen muuttaa kaiken, koska kaapelin häviö skaalautuu virran neliöön (P=I²R). 24 V:n valo samalla watilla kuluttaa puolet virrasta, joten kaapelihäviöt ovat neljännes 12 V:sta. Käytettäessä pyöreitä lukuja 60 W:n valaisimelle 25 m:n kaapelissa, jossa on 2×1,5 mm² johtimia: 12 V:lla pudotus on noin 3 V - 25 % nimellisarvosta. 24 V:lla se on noin 1,5 V - 6%, mukavasti useimmissa kuljettajaikkunoissa.
| Parametri | 12 V järjestelmä | 24 V järjestelmä |
|---|---|---|
| Virta 60W | 5.0 A | 2.5 A |
| Jännitehäviö, 25 m juoksu (2×1,5 mm²) | ~3.0 V (25%) | ~1.5 V (6%) |
| Kaapelin tehohäviö siinä ajossa | ~15 W | ~3.8 W |
| Käytännöllinen enimmäisajo (tyypillinen) | 10–20 m | 30–50 m |
| Kirkkauden vakaus pitkillä matkoilla | Laskee näkyvästi | Vakaa |
| Kuljettajan syöttötoleranssi vaaditaan | Tiukempi (9–15 V tyypillisesti) | Löyhempi (tyypillisesti 18–30 V) |
Kuinka laskea jännitehäviö ennen tilaamista
Käytä yksinkertaista kaavaa: Vdrop=2 × L × I × R, jossa L on yksisuuntaisen kaapelin pituus metreinä, I on virta valoa kohden (plus mahdolliset ketjutetut kuormat) ja R on yhden johtimen resistanssi metriä kohden (noin 11,5 mΩ/m 1,5 mm²:lle, 4,5 mm:lle 9,4 mm 2/3 mm. mΩ/m 4 mm²:lle). Kerroin 2 ottaa huomioon lähtö- ja paluujohtimet.
Nyrkkisääntö: pidä kokonaisjännitehäviö alle 5 %:ssa nimellisjännitteestä (0,6 V 12 V:lla, 1,2 V 24 V:lla). Jos laskelmasi ylittää tämän, joko suurenna kaapelia, lyhennä ajoa tai vaihda 24 V:iin. Lisää myös 20–30 % muuntajan VA-luokitukseen: ohjaimet käyttävät enemmän käynnistyksen yhteydessä, ja muuntajat kuumenevat ja heikkenevät koteloiden sisällä.
Kaksi tarkennusta tekevät laskennasta rehellisen. Mittaa ensin todellinen ajo -, mukaan lukien huoltosilmukka, joka on kierretty raon taakse ja pystysuora pudotus muuntajasta kapeaan -, koska asentajat aliarvioivat rutiininomaisesti 20–30 %. Toiseksi, lisää pieni lisäys liitäntäresistanssiin: jokainen johtomutteri, liitin ja ketjun{6}}liitos lisäävät ohmin murto-osan, ja kymmenen marginaalista liitäntää voi lisätä puolivolttia, jota mikään kaapelin laskelma ei ennusta.
Toimiva esimerkki: kahden{0}}valon piiri 12V vs 24V
Suorita laskenta realistisessa tapauksessa: kaksi 20 W valoa yhdessä piirissä (yhteensä 40 W), 20 m yksisuuntainen kaapeli, 2 × 2,5 mm² kuparijohtimet (6,9 mΩ/m). Kokonaisvirta on 3,3 A 12 V:lla ja 1,65 A 24 V:lla.
12 V: Vdrop=2 × 20 × 3,3 × 0.0069=0.91 V - eli 7,6 % 12 V:sta, yli 5 %:n tavoitteen. Kiinnitys 12 V:ssa on 4 mm² kaapeli: 2 × 20 × 3,3 × 0.0043=0.57 V, mikä on 4,7 % - juuri rajan sisällä, ilman marginaalia yhteyshäviöille.
24 V: Vdrop=2 × 20 × 1,65 × 0.0069=0.46 V - 1.9 % 24 V:sta, mukavasti kohteen sisällä samalla 2,5 mm²:n kaapelilla.
| Parametri | 12 V järjestelmä | 24 V järjestelmä |
|---|---|---|
| Ladata | Kaksi 20 W valoa (40 W) | Kaksi 20 W valoa (40 W) |
| Piirivirta | 3.3 A | 1.65 A |
| 20 m juoksu, 2×2,5 mm² | 0,91 V (7,6 %) - epäonnistuu 5 %:n tavoitteessa | 0,46 V (1,9 %) - kulkee |
| Kaapeli tarvitaan läpäisemään 5 % | 4 mm² (0,57 V, ei marginaalia) | 2,5 mm² marginaalilla |
| Kaapelin hinta ajon aikana (tyypillinen) | ~30-40% enemmän | Perustaso |
Oppitunti ostajille: 12 V:lla suunnittelu on jo fysiikan reunalla, kun juoksut ylittävät 15–20 m tai kuormat laskevat yhteen. 24V muuttaa saman asennuksen marginaalilaskennasta vahvaksi -, minkä vuoksi useimmat kaupalliset allasprojektit, joissa on useita valaisimia, määritetään 24 V:ksi.
Kaapelin, liittimien ja muuntajan valinta
Kaapelivalinta on halvin vakuutus uima-altaan valaistusjärjestelmässä. Käytä taulukkoa lähtökohtana ja varmista sitten yllä olevalla kaavalla. Huomaa, että ampacity-sarake on lämpöraja, ei jännitteen-pudotusraja -, on mahdollista olla ampacity-luokituksen sisällä ja silti epäonnistua 5 %:n jännitteen-pudotustavoitteessa pitkällä aikavälillä.
| Johdin (kupari) | Resistanssi per metri | Tyypillinen kyky | Paras käyttö |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² (~ 15 AWG) | 11.5 mΩ/m | ~15 A | Lyhyet ajot, yksittäiset valot 12V |
| 2,5 mm² (~ 13 AWG) | 6.9 mΩ/m | ~20 A | Vakiokäynnit, 24V piirit |
| 4 mm² (~ 11 AWG) | 4.3 mΩ/m | ~27 A | Pitkät 12 V käynnit, korkeat{1}}tehopiirit |
Määritä kuparijohtimet, ei kupari-pinnoitettua alumiinia (CCA), joka näyttää samanlaiselta ja jonka resistanssi on noin 40 % suurempi samalle mittarille. Varmista, että kaapeli on luokiteltu märkä- tai maanalaiseen käyttöön, ja minimoi liitokset: jokainen liitin on mahdollinen vika ja jännitteen -pudotus. Kun ketjutat-useita valoja, suorita kokonaisvirran laskenta kullekin ajon segmentille - ensimmäinen segmentti kantaa koko kuorman ja putoaa eniten.
Muuntaja ansaitsee saman huomion kuin kaapeli. Valitse sellainen, jossa on 20–30 % VA-korkeus (esimerkiksi 60 VA muuntaja 45–50 W:n kuormaan), jotta se käy viileänä ja vaimentaa käynnistyspiikkejä. Magneettimuuntajat ovat yksinkertaisia ja kestäviä, mutta raskaita; elektroniset muuntajat ovat kevyempiä, mutta ne on sovitettava kuormaan ja vaativat usein minimikuorman. Sijoitus on koodikysymys: NEC artiklan 680 mukaan muuntaja on sijoitettava vaaditulla etäisyydellä uima-altaasta (vähintään 1,5 m / 5 jalan etäisyydelle altaan sisäseinästä, ellei sitä ole erotettu pysyvällä esteellä), ja ensiöpuoli on yleensä GFCI{11}}suojattu. Tehtaallamme jokaisen valaisimen teknisissä tiedoissa mainitaan kuljettajan syöttöikkuna ja suositeltu kaapelin mittari -, pyydä kahdelta toimittajalta kirjallisesti samat kaksi numeroa ennen kuin suunnittelet piirin.
Pien-jännitteen altaan johdotus: NEC-artikkeli 680
Yhdysvalloissa uima-altaiden ja kylpylöiden sähköjärjestelmiä säätelee NEC:n artikla 680. Pienjännite{1}}vedenalainen valaistus syötetään tavallisesti luettelossa olevalla muuntajalla, jonka ensiöpuolella on usein GFCI-suojaus, ja itse valaisin on luettava vedenalaiseen käyttöön (UL 676 kattaa vedenalaiset valaisimet). "Matala jännite" ei tarkoita sääntöjen puuttumista: kaapelin tyyppi, maadoitus ja liitos sekä muuntajan sijainti ovat edelleen voimassa. Jos kyseessä on Yhdysvaltojen ulkopuolinen projekti, vahvista paikalliset kytkentäkoodit -, joista useimmat ottavat samanlaisia matalan-jännitteen turvarajoja ja jännitehäviöohjeita.
Ostajan tarkistuslista
Mittaa todellinen kaapelin pituus muuntajasta kaukaisimpaan valoon ennen kuin määrität jännitteen -, mukaan lukien huoltosilmukat ja pystysuorat pudotukset
Laske jännitehäviö 5 %:n tavoitteella; suurenna kaapelin kokoa tarvittaessa
Valitse 24 V, kun juoksut ylittävät ~15–20 m tai kun useat valot jakavat yhden piirin
Vahvista kuljettajan syöttöjännitealue kirjallisesti - laaja alue antaa anteeksi pudotukset
Valitse muuntaja, jonka korkeustila on 20–30 % VA, asennettuna kuivaan, tuuletettuun paikkaan vaadittavalle etäisyydelle uima-altaasta NEC artiklan 680 mukaisesti.
Määritä kuparijohtimet, ei CCA, ja märkä{0}}mitoitettu kaapeli
Minimoi nivelet; jos ketjutus on daisy{0}}, laske pudotus segmenttiä kohden
Pyydä toimittajalta kytkentäkaavio ja suositeltu kaapelimitta heidän kiinnitykselleen
FAQ
K1: Kumpi on parempi uima-altaan valoille, 12V vai 24V? V: Molemmat ovat turvallisia matala-jännitejärjestelmiä. 24V on parempi, kun kaapelit ovat pitkiä (yli ~15–20 m) tai kun useat valot jakavat piirin, koska jännitehäviö ja kaapelihäviöt ovat noin neljännes 12 V:n arvoista samalla watilla.
Q2: Mitä tapahtuu, jos jännite putoaa liikaa? V: LED-ohjain vastaanottaa vähimmäistulojännitettä pienempää: valot himmenevät, värit muuttuvat, ohjaimet voivat nollata ja ohjaimet voivat epäonnistua ajoissa ajaessaan toimintaikkunansa ulkopuolella.
Q3: Kuinka lasken jännitehäviön? V: Vdrop=2 × L × I × R, jossa L on yksisuuntaisen kaapelin pituus, I on virta ja R on johtimen resistanssi metriä kohti. Pidä tulos alle 5 % nimellisjännitteestä.
Q4: Voinko käyttää 24 V valoja 12 V muuntajasta? V: Ei. Sovita järjestelmän jännite kiinnittimeen. Jännitteiden sekoitus vahingoittaa ohjaimia ja aiheuttaa turvallisuusongelman, jos kenttäjohdotusta muutetaan kompensoimaan.
Q5: Minkä kokoista kaapelia minun pitäisi käyttää? V: Se riippuu virrasta, pituudesta ja 5 % tavoitteesta. Ohjeena 1,5 mm² sopii lyhyille ajoille 12 V:lla; pidemmät ajot tarvitsevat 2,5 mm² tai 4 mm² tai 24 V järjestelmän.
K6: Tarvitsevatko matalajännitteiset altaan valot GFCI-suojauksen? V: Muuntajan ensiöpuoli on tyypillisesti GFCI-suojattu NEC:n artiklan 680 edellyttämällä tavalla. Vahvista paikallinen koodi ja muuntajan listaus omaa markkinaasi varten.
Kysymys 7: Miksi 12 V:n valoni välkkyy tai himmenee, kun pumppu käynnistyy? V: Pumput aiheuttavat jännitehäviöitä haarapiirissä. Jos valopiiri on jo lähellä pudotusrajaansa, lasku työntää kuljettajan kantaman ulkopuolelle. Korjaus: suurempi kaapeli, erillinen piiri tai 24 V.
Q8: Auttaako laajempi ohjaimen syöttöalue todella? V: Kyllä. Ohjain, jonka nimellisjännite on 9–15 V 12 V:n järjestelmässä tai 18–30 V 24 V järjestelmässä, absorboi todellisen-jännitteen pudotuksen ilman himmenemistä tai vikaa -, mikä on vaatimuksen arvoinen kirjallisesti.
Kysymys 9: Mitä minun pitäisi määrittää erittäin pitkälle 50 metrin tai pidemmälle juoksulle? V: 50 metrin korkeudella jopa 24 V tarvitsee paksun johtimen: laske ensin kaavalla. Tyypillinen ratkaisu on 24 V 4 mm² tai sitä suuremmalla, tai ajon jakaminen kahdeksi piiriksi muuntajalla lähempänä kutakin valoryhmää.
K10: Lisäävätkö ketjutetut{1}}liittimet merkittävää jännitehäviötä? V: Kyllä. Jokainen liitos lisää kosketusresistanssia, ja kymmenen marginaalisen kytkennän ajo voi menettää puoli volttia kaapelin pudotuksen päälle. Käytä läpi-johtimia mahdollisuuksien mukaan, vääntömomenttiliittimiä spesifikaatioiden mukaan ja ota pieni varallisuus huomioon laskelmissa.