Ak je váš transformátor umiestnený blízko bazéna a káblové trasy sú pod 10–15 metrov, 12V funguje dobre. Ak sú chody dlhšie alebo niekoľko svetiel zdieľa jeden okruh, špecifikujte 24V. Pri rovnakom príkone odoberá 24V systém polovicu prúdu ako 12V systém, takže strata výkonu kábla klesne štvornásobne a napätie klesne na polovicu. Lapač poklesu napätia nie je nominálnym napätím samotným -, ide o poddimenzované káble,{10}}prepojené konektory a transformátory umiestnené príliš ďaleko od bazéna. Keď napätie prichádzajúce do ovládača LED klesne pod jeho vstupné okno, dôjde k stlmeniu, posunu farieb, blikaniu a predčasnému zlyhaniu ovládača. Pokles vypočítajte skôr, ako určíte, nie po naplnení bazéna.
Prečo záleží na poklese napätia v obvode osvetlenia bazéna?
Každý meter kábla má odpor a každé pripojenie pridáva trochu viac. Prúd pretekajúci cez tento odpor vytvára pokles napätia (V=I × R), takže napätie na vzdialenom konci je nižšie ako na transformátore. Budič LED pri svetle potrebuje minimálne vstupné napätie, aby udržal svoj výstupný prúd stabilný. Pri 12V je rezerva malá: strata 2–3 V predstavuje stratu 20–25 %, čo posúva mnohé ovládače mimo špecifikácie. Výsledkom sú predvídateľné - svetlá, ktoré stmavnú, keď sa rozsvietia ostatné záťaže, biele, ktoré sa posunú smerom k žltej, ovládače, ktoré sa resetujú, a ovládače, ktoré zlyhajú skôr, pretože sú na hranici svojho prevádzkového rozsahu.
12V vs 24V: čo sa vlastne mení
Znížením prúdu na polovicu sa všetko zmení, pretože strata v kábli sa rovná druhej mocnine prúdu (P=I²R). 24V svetlo pri rovnakom príkone odoberá polovicu prúdu, takže straty na kábli predstavujú jednu štvrtinu hodnoty 12V. Pri použití okrúhlych čísel pre 60 W svetlo na 25 m kábli s vodičmi 2 × 1,5 mm²: pri 12 V je pokles asi 3 V - 25 % nominálnej hodnoty. Pri 24 V je to asi 1,5 V - 6 %, pohodlne vo väčšine okien vodiča.
| Parameter | 12 V systém | 24 V systém |
|---|---|---|
| Prúd 60W | 5.0 A | 2.5 A |
| Pokles napätia, 25 m chod (2 × 1,5 mm²) | ~3.0 V (25%) | ~1.5 V (6%) |
| Strata napájania kábla pri tomto chode | ~15 W | ~3.8 W |
| Praktický maximálny beh (typický) | 10–20 m | 30–50 m |
| Stabilita jasu pri dlhých behoch | Viditeľne klesá | Stabilný |
| Vyžaduje sa tolerancia vstupu vodiča | Tesnejšie (typicky 9–15 V) | Voľnejšie (typické 18–30 V) |
Ako vypočítať pokles napätia pred objednávkou
Použite jednoduchý vzorec: Vdrop=2 × L × I × R, kde L je-dĺžka kábla v metroch, I je prúd na svetlo (plus akékoľvek reťazové-záťaže) a R je odpor na meter jedného vodiča (približne 11,5 mΩ/m pre 1,5 mm², 5,2 m², 5,39 m² pre m² mΩ/m pre 4 mm²). Faktor 2 predstavuje výstupné a spätné vodiče.
Základné pravidlo: udržujte celkový pokles napätia pod 5 % nominálneho napätia (0,6 V pri 12 V, 1,2 V pri 24 V). Ak to váš výpočet prekročí, buď zväčšite veľkosť kábla, skráťte chod alebo prepnite na 24V. Pridajte tiež 20 – 30 % svetlej výšky k hodnoteniu VA transformátora: ovládače čerpajú viac pri štarte a transformátory sa zahrievajú a znižujú vo vnútri skríň.
Dve vylepšenia robia výpočet čestným. Najprv zmerajte skutočný priebeh - vrátane servisnej slučky navinutej za výklenkom a vertikálneho poklesu od transformátora k výklenku -, pretože inštalatéri bežne podhodnocujú 20–30 %. Po druhé, pridajte malú toleranciu pre odpor pripojenia: každá matica drôtu, svorka a reťazový- spoj pridáva zlomok ohmu a desať okrajových pripojení môže pridať pol voltu, čo žiadny výpočet na kábli nepredpokladá.
Funkčný príklad: okruh s dvomi-svetelnými zdrojmi pri 12 V oproti 24 V
Spustite výpočet na realistickom prípade: dve 20 W svietidlá na jeden okruh (spolu 40 W), 20 m jednosmerný kábel, 2 × 2,5 mm² medené vodiče (6,9 mΩ/m). Celkový prúd je 3,3 A pri 12V a 1,65 A pri 24V.
12 V: Pokles V=2 × 20 × 3,3 × 0.0069=0.91 V -, čo je 7,6 % z 12 V, nad cieľovou hodnotou 5 %. Oprava pri 12 V je 4 mm² kábel: 2 × 20 × 3,3 × 0.0043=0.57 V, čo je 4,7 % - tesne v rámci limitu, s nulovou rezervou na straty pripojenia.
24 V: Vdrop=2 × 20 × 1,65 × 0.0069=0.46 V - 1.9 % z 24 V, pohodlne vo vnútri cieľa pomocou rovnakého kábla 2,5 mm².
| Parameter | 12 V systém | 24 V systém |
|---|---|---|
| Načítať | Dve 20W svetlá (40W) | Dve 20W svetlá (40W) |
| Prúd obvodu | 3.3 A | 1.65 A |
| Beh 20 m, 2 × 2,5 mm² | 0,91 V (7,6 %) - nespĺňa cieľ 5 %. | 0,46 V (1,9 %) - prechádza |
| Kábel musí prejsť 5 % | 4 mm² (0,57 V, bez okraja) | 2,5 mm² s okrajom |
| Cena kábla za chod (typické) | ~30-40% viac | Základná línia |
Poučenie pre kupujúcich: pri 12 V je dizajn už na hranici fyziky, keď prebehne 15–20 m alebo sa sčítajú záťaže. 24V premení rovnakú inštaláciu z okrajového výpočtu na robustnú -, a preto je väčšina komerčných bazénových projektov s viacerými zariadeniami špecifikovaná na 24 V.
Výber kábla, konektorov a transformátora
Výber kábla je najlacnejším poistením v systéme osvetlenia bazénov. Použite tabuľku ako východiskový bod a potom overte pomocou vyššie uvedeného vzorca. Všimnite si, že stĺpec ampacity je tepelný limit, nie -limit poklesu napätia -, je možné, že sa pohybujete v rámci hodnoty ampacity a napriek tomu z dlhodobého hľadiska nesplníte cieľ 5 % -poklesu napätia.
| Vodič (meď) | Odpor na meter | Typická kapacita | Najlepšie využitie |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² (~15 AWG) | 11.5 mΩ/m | ~15 A | Krátke chody, jednotlivé svetlá na 12V |
| 2,5 mm² (~13 AWG) | 6.9 mΩ/m | ~20 A | Štandardné chody, 24V obvody |
| 4 mm² (~11 AWG) | 4.3 mΩ/m | ~27 A | Dlhé 12V chody, obvody s vysokým výkonom- |
Uveďte medené vodiče, nie medený-hliník (CCA), ktorý vyzerá podobne a má približne o 40 % vyšší odpor pre rovnaký prierez. Uistite sa, že kábel je určený na mokré alebo podzemné použitie, a minimalizujte spoje: každý konektor môže potenciálne zlyhať a prispieva-k poklesu napätia. Pri reťazovom{5}}prepojení niekoľkých svetiel spustite výpočet celkového prúdu v každom segmente chodu - prvý segment nesie celú záťaž a najviac klesá.
Transformátor si zaslúži rovnakú pozornosť ako kábel. Vyberte si taký s 20 – 30 % VA svetlou výškou (napríklad 60 VA transformátor pre záťaž 45 – 50 W), aby bežal chladne a absorboval nárazy pri spustení. Magnetické transformátory sú jednoduché a robustné, ale ťažké; elektronické transformátory sú ľahšie, ale musia byť prispôsobené záťaži a často vyžadujú minimálne zaťaženie. Umiestnenie je záležitosťou kódu: podľa článku 680 NEC musí byť transformátor umiestnený v požadovanej vzdialenosti od bazéna (najmenej 1,5 m / 5 stôp od vnútornej steny bazéna, pokiaľ nie je oddelený trvalou bariérou) a primárna strana je bežne chránená GFCI{11}}. V našej továrni je na hárku s údajmi pre každé zariadenie uvedené vstupné okno ovládača a odporúčaný prierez kábla -, požiadajte ktoréhokoľvek dodávateľa o rovnaké dve čísla písomne predtým, ako navrhnete obvod.
Nízkonapäťové vedenie bazéna: článok 680 NEC
V USA sa elektrické systémy bazénov a kúpeľov riadia článkom 680 NEC. Nízkonapäťové podvodné osvetlenie je zvyčajne napájané uvedeným transformátorom, často s ochranou GFCI na primárnej strane, a samotné svietidlo musí byť uvedené na použitie pod vodou (UL 676 sa vzťahuje na podvodné svietidlá). „Nízke napätie“ neznamená žiadne pravidlá: stále platí typ kábla, uzemnenie a pospájanie a umiestnenie transformátora. Pre projekty mimo USA potvrďte miestny kód elektroinštalácie -, väčšina z nich používa podobné nízke-bezpečnostné limity napätia a pokyny pre pokles napätia.
Kontrolný zoznam kupujúceho
Pred špecifikovaním napätia - vrátane servisných slučiek a vertikálnych poklesov zmerajte skutočnú dĺžku kábla od transformátora po najvzdialenejšie svetlo
Vypočítajte pokles napätia s cieľom 5 %; v prípade potreby zväčšite veľkosť kábla
Zvoľte 24 V, keď behy presahujú ~15–20 m alebo keď niekoľko svetiel zdieľa jeden okruh
Potvrďte rozsah vstupného napätia ovládača písomne - široký rozsah odpúšťa poklesy
Vyberte transformátor s výškou 20–30 % VA, inštalovaný na suchom, vetranom mieste v požadovanej vzdialenosti od bazéna podľa článku 680 NEC
Špecifikujte medené vodiče, nie CCA, a kábel s mokrým{0}}odporom
Minimalizujte kĺby; ak ide o reťazenie-daisy, vypočítajte pokles na segment
Požiadajte dodávateľa o schému zapojenia a odporúčaný prierez kábla pre ich príslušenstvo
FAQ
Q1: Čo je lepšie pre bazénové svetlá, 12V alebo 24V? Odpoveď: Obidva sú bezpečné nízkonapäťové -systémy. 24V je lepšie, keď sú káble dlhé (nad 15 – 20 m) alebo keď okruh zdieľa viacero svetiel, pretože pokles napätia a straty v kábli sú asi štvrtinou hodnôt 12 V pri rovnakom príkone.
Q2: Čo sa stane, ak napätie príliš klesne? Odpoveď: Ovládač LED prijíma nižšie než je jeho minimálne vstupné napätie: svetlá stlmia, farby sa posunú, ovládače sa môžu resetovať a ovládače môžu predčasne zlyhať, pretože bežia mimo svojho operačného okna.
Q3: Ako vypočítam pokles napätia? Odpoveď: Vdrop=2 × L × I × R, kde L je dĺžka jednosmerného kábla-, I je prúd a R je odpor vodiča na meter. Udržujte výsledok pod 5% nominálneho napätia.
Q4: Môžem spustiť 24V svetlá z 12V transformátora? Odpoveď: Nie. Prispôsobte napätie systému zariadeniu. Miešanie napätí poškodzuje ovládače a vytvára bezpečnostný problém, ak sa zapojenie v teréne upraví tak, aby to kompenzovalo.
Q5: Akú veľkosť kábla by som mal použiť? Odpoveď: Závisí to od prúdu, dĺžky a cieľa 5 %. Ako vodítko, 1,5 mm² vyhovuje krátkym prevádzkam pri 12 V; dlhšie chody vyžadujú 2,5 mm² alebo 4 mm² alebo 24V systém.
Otázka 6: Potrebujú nízkonapäťové bazénové svetlá ochranu GFCI? Odpoveď: Primárna strana transformátora je zvyčajne chránená GFCI-, ako to vyžaduje článok 680 NEC. Potvrďte miestny kód a zoznam transformátora pre váš trh.
Otázka 7: Prečo moje 12V svetlá blikajú alebo stmavujú, keď sa čerpadlo spustí? Odpoveď: Čerpadlá spôsobujú poklesy napätia na vetve obvodu. Ak je svetelný okruh už blízko limitu poklesu, pokles vytlačí vodiča mimo dosahu. Oprava: väčší kábel, vyhradený okruh alebo 24V.
Otázka 8: Naozaj pomáha širší rozsah vstupu ovládača? A: Áno. Ovládač s menovitým napätím 9 – 15 V na 12 V systéme alebo 18 – 30 V na 24 V systéme absorbuje skutočný-pokles napätia bez stlmenia alebo zlyhania -, čo je špecifikácia, ktorá stojí za to si písomne vyžiadať.
Q9: Čo by som mal špecifikovať pre veľmi dlhý beh 50 m alebo viac? Odpoveď: Na 50 m aj 24 V potrebuje hrubý vodič: najskôr počítajte so vzorcom. Typickým riešením je 24V s 4 mm² alebo väčším, alebo rozdelenie chodu na dva okruhy s transformátorom bližšie ku každej skupine svetiel.
Otázka 10: Pridávajú reťazové konektory-zmysluplný pokles napätia? A: Áno. Každý kĺb pridáva prechodový odpor a beh s desiatimi okrajovými pripojeniami môže stratiť pol voltu na vrchole poklesu kábla. Ak je to možné, použite priechodné{4}}káblovanie, momentové svorky podľa špecifikácie a do výpočtu zahrňte malú toleranciu.