Сечение провода по току 12 вольт

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

В разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное.

Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие (см. основные моменты использования безопасного напряжения в быту).

Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.

Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.

На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2 . Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно.

Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.

Проиллюстрируем сказанное на конкретном примере:

Допустим, надо запитать группу из трех ламп по 50W каждая, расположенную на расстоянии L от трансформатора, как показано на рисунке:

Эквивалентная схема имеет вид:

Сопротивление каждой лампы Rl= U 2 /P = 2.88 Ом, а сопротивление провода длиной L и сечением S

где ρ — удельное сопротивление, в данном случае меди (0,0173 Ом мм 2 /М).

Если на выходе трансформатора поддерживается напряжение U = 12 V, то ток через каждую лампу

а мощность, выделяемая в лампе

Пользуясь этими формулами, легко рассчитать зависимость мощности от длины провода. Результаты расчетов приведены в таблице (если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате):

Как видно из таблицы, мощность довольно быстро падает с увеличением длины проводов, еще более наглядно это видно на графиках:

Рис.3. Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

Избежать заметной неравномерности светового потока ламп можно не только за счет применения провода большого сечения, но и разделяя лампы на группы, питаемые отдельными проводами, в пределе запитывая каждую лампу своим проводом. В любом случае, приобретая осветительное оборудование полезно попросить продавца дать точные рекомендации по выбору сечения проводов и схеме монтажа.

Конкретные рекомендации по выбору сечения провода в цепи освещения 12 В при использовании электронных и индукционных трансформаторов можно найти в соответствующих таблицах.

Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

Как показано ранее, из анализа потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов для галогенного освещения 12 вольт следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный. Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров (для электронных блоков питания). Если нажать на картинку, то загрузится таблица в большем формате.

При использовании индукционных трансформаторов длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода.

Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В (для индукционных трансформаторов).

12 вольт: необходимое сечение проводов. Медные или алюминиевые провода в электропроводке.

Пока не отменили закон Ома

Максимальный ток электропроводки — сечение провода

Для расчёта допустимой мощности электропроводки или типоразмера провода важен диаметр провода? Нет, важно сечение провода потому, что провода не обязательно круглые в сечении, а часто имеют и «другую» форму: например, многожильный гибкий провод. Токовая нагрузка на проводник распределяется равномерно по всему сечению проводника кабеля (для низкочастотных токов, в том числе и постоянного тока, и переменного 50/60 Гц).

Одножильные провода (установочные провода, «негибкие») и многожильные провода (витой провод, гибкий) подчиняются закону Ома, т.е падение напряжения на сопротивлении провода U (вольт) равно:

U = I * R,
где
I — ток ампер, протекающий по проводу;
R — сопротивление провода, Ом.

Падение напряжения на кабеле есть первое ограничение для силовых проводов (в т.ч. и квартирной-домашней электропроводке).

Второе ограничение — это нагрев проводов (при перегрузке провода нагреваются, обугливаются, нагреваются до красного свечения и плавятся), мощность тепловыделения P провода расчитывается как:

Как видите, эти параметры электропроводки электроснабжения не зависят от напряжения в электросети, а зависят только от силы протекающего тока.

Приблизительно считается, что квадратный миллиметр сечения открытого медного провода безопасно пропускает не более 17 ампер, при скрытой проводке — 13 ампер (т.к. хуже охлаждение провода), алюминиевые провода пропускают 10 ампер на кв.мм, скрытые в стенах — ток 8 ампер.

Мощность всех нагрузок в новой половине дома в сети постоянного тока -12/0/+12, +5 вольт составляет:
Освещение 6 помещений по 30 ватт (мощные эффективные светодиоды Люксеон, как в Расчёт затрат на освещение мощными светодиодами) = 180 ватт.
Компьютеры и электронная техника в сумме потребляют 380 ватт — учтите, что техника питается от сети постоянного тока, то есть потребляющие энергию многочисленные блоки питания — преобразователи 220/230 вольт попросту не нужны, а они кушают около 20-30% электроэнергии.
Итого: домашняя электрическая сеть должна обеспечить мощность 560 ватт.

Всё! Насосы и вентиляторы — это отдельные линии, а остальные мощные потребители тока (кухонная плита, микроволновая печь, стиральная машина) являются отдельной историей.

Для простоты расчёта требуемого сечения проводов пока откинем маломощную сеть +5 вольт, и двухполярность 12 вольт. Примем, что всё обордование питается от +12 вольт и потребляет мощность 560 ватт. То есть, по «магистральной паре» проводов протекает ток 47 ампер.

Читайте также  Можно ли штробить монолитные стены под электропроводку?

Естественно, что выбор падает не на алюминиевые провода, а на медные — удельное сопротивление медных проводов 0,0175 Ом·кв.мм/м, а алюминиевых проводов 0,0175 Ом·мм²/м.
Спасибо внимательным читателям, действительно в удельное сопротивления алюминиевых проводов проникла очипятка, следует читать:
а алюминиевых проводов 0,028 Ом·мм²/м.
Электроводность алюминиевых проводов всего на 60% хуже, чем медных проводов.

По вышепоказанному правилу, максимальная сила тока в медных проводах в скрытой проводке 13 А на квадратный миллиметр сечения. Получается, что сечение провода должно составлять не менее 3,6 кв.мм (всего-то!). Обычно к квартире подводится кабель с жилами по 4 кв.мм. Ну, местами — 2,5 кв.мм.

Округлим 3,6 кв.мм в большую сторону — 4 квадратных миллиметра, и посчитаем, что из этого получится.

Длина «главного» провода («двойного») в новой половине дома (10х6 м) составляет 19 метров, чтобы охватить все помещения (вот такая хитрая планировка :). Нулевой провод — еще столько же. Всего — 38 метров провода сечением 4 кв.мм.

Представим себе самый худший случай распределеиня нагрузки — всю технику, и всё освещение собрали в одной и самой дальней комнате. То есть весь ток должен пройти все 38 метров проводов, которые имеют электрическое сопротивление 0,167 Ом. Получаем падение напряжения на проводах 7,8 вольта, т.е 65% напряженния теряется на проводах. (Понятно, почему в автомобильной электропроводке такие толстые провода. )
369 ватт уйдет на нагрев провода. Нет, такого «принято» нам не нужно.

Попробуем распределить нагрузку равномерно между шинами -12, 0, +12. Ясно, что будет путаница в трёх соснах — в розетках.
А если закольцевать? Планировка комнат такая, что вокруг одной комнаты-холла расположены все остальные комнаты. Собственно, 19 метров двойного провода обходят комнату-холл почти по всем стенам, буквой «П». Так добавим еще 3,5 метра двойного провода и сделаем разводку в форме «О». Получится, что любой потребитель окажется подключен к двум параллельным проводам, то есть, сечение подводящего провода как бы удвоится.

Итого, 2 одинарных медных провода по 22,5 метра, всего 45 м.

И попробуем «американский стандарт» — калибры AWG для сечений проводов для требуемых токов.
Провод калибрар 8 AWG: максимально допустимая токовая нагрузка (максимальный ампераж, copper wire
ampacity), при температурах провода (нагреве провода) 60/75/90 °C, соответственно: 40 / 50 / 55 ампер. Этот провод калибра 8 AWG имеет диаметр 3,3 мм, сечение — 8,37 мм², удельное сопротивление на 1 линейный метр длины 0,002061 Ома (2,061 Ω/km)

Что-ж, не такой уж и толстый медный провод. К старой половине дома подведен от 230-вольтовой сети (которая «220»)- от счётчика на столбе — приблизительно такой же медный кабель 🙂

Проверим падение напряжения на проводе электрической проводки

45 метров медного провода калибра 8 AWG (сечение 8,37 мм²) по стандарту имеют сопротивление 0,093 Ома.
Проверим по удельному сопротивлению меди — получается 0,0941 Ома, расчётные сопротивления почти совпали.

Так как прокладка проводов сделана по кольцу, и мы приняли, что вся нагрузка находится в самой дальней комнате (как самый плохой вариант), то две пары параллельных проводов имеют сопротивление 0,0470 Ома.
О! В сравнении с первоначальным вариантом (0,167 Ом) сопротивление проводов меньше в 3,5 раза.
Значит, падение напряжения на проводах, когда включена вся нагрузка в сети, равно 2,21 вольта.

Если напряжение на входе электропроводке (напряжение на аккумуляторе, который выполняет роль суперконденсатора) составляет 14 вольт (+17% от номинала 12 вольт), то до потребителя доходит 11,79 вольта (-2% от номинала 12 вольт). Это вполне приемлемый результат, потому что в электросети «220 вольт» колебания напряжения в 20% (+-10%) считаются очень даже нормальными, а мы для расчёта проводки взяли самый тяжелый вариант, и получилось колебание напряжения без стабилизатора 19% (+17 процентов с малой нагрузкой и 2% под максимальной нагрузкой).

. Нет, не забыл про внутреннее сопротивление аккумулятора. Пусковой ток (стартерный ток) ток самого обычного автомобильного аккумулятора 680 ампер не вызывает уважения, в сравнениии с 47 амперами постоянной нагрузки?

Так как кабели американских стандартов в Европе являются редкостью, то с запасом, подходит европейский кабель с жилами 10 кв.мм.

Кстати, а почему бы не применить алюминиевый кабель NAYY 2x16re, он дешевле чем медный NYY 2×10?

последние изменения статьи 12ноя2012, 20сен2015

Как выбрать сечение провода для подключения ленты 12В

Светодиодная лента пользуется огромной популярностью при создании декоративного освещения в интерьере, также широко используется профессионалами в рекламном и дизайнерском бизнесе.

Важно! Сечение кабеля зависит от проходящего по нему тока.

Воспользуемся таблицей 1 и получим результат, что для данного примера необходимо сечение провода S = 0,5 мм². Проверим это значение с учетом потери напряжения в кабеле.

Адрес
Россия, Барнаул

  • Главная
  • Арендодателям
  • Доставка
  • Корзина
  • Каталог
  • Вход в бэк-офис
  • Связь с администрацией
  • Вход
  • Регистрация

Заполните форму, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.

Политика конфиденциальности

Общие положения

Некоторые объекты, размещенные на сайте, являются интеллектуальной собственностью компании «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса». Использование таких объектов установлено действующим законодательством РФ.

На сайте «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» имеются ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Компания «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства для посетителей своего сайта.

Личные сведения и безопасность

Компания «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» гарантирует, что никакая полученная от Вас информация никогда и ни при каких условиях не будет предоставлена третьим лицам, за исключением случаев, предусмотренных действующим законодательством Российской Федерации.

В определенных обстоятельствах компания «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» может попросить Вас зарегистрироваться и предоставить личные сведения. Предоставленная информация используется исключительно в служебных целях, а также для предоставления доступа к специальной информации.

Личные сведения можно изменить, обновить или удалить в любое время в разделе «Аккаунт» > «Профиль».

Чтобы обеспечить Вас информацией определенного рода, компания «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» с Вашего явного согласия может присылать на указанный при регистрации адрес электронный почты информационные сообщения. В любой момент Вы можете изменить тематику такой рассылки или отказаться от нее.

Как и многие другие сайты, «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» использует технологию cookie, которая может быть использована для продвижения нашего продукта и измерения эффективности рекламы. Кроме того, с помощь этой технологии «NewDiod — светодиодные решения для дома и бизнеса» настраивается на работу лично с Вами. В частности без этой технологии невозможна работа с авторизацией в панели управления.

Сведения на данном сайте имеют чисто информативный характер, в них могут быть внесены любые изменения без какого-либо предварительного уведомления.

Чтобы отказаться от дальнейших коммуникаций с нашей компанией, изменить или удалить свою личную информацию, напишите нам через форму обратной связи

Модальное окно

Здесь может быть произвольный текст или акция

Расчет сечения кабеля по току: популярно об электрическом токе

Популярное сегодня галогенное освещение требует наличия напряжения в 12В. Поэтому в разводку обязательно устанавливается трансформатор. Но странное получается дело, когда домашние мастера в качестве электрического провода берут любые куски этого материала, так сказать, те, которые попали под руку. Чаще всего почему-то сечением 1,5 мм², при этом жалуются на то, что проводка начинает греться, а лампы горят не так ярко. Их ошибка состоит в том, что было неправильно выбрано сечение провода по мощности (таблицу можно такого сравнения найти в свободном доступе в интернете).

Читайте также  Какой выбрать валик для покраски водоэмульсионной краской потолка?

Итак, начнем с того, что напряжение 12 В на самом деле безопасное, и человек его не ощущает. Но давайте смотреть на электрические сети не как на провод, по которому подается определенное напряжение, а как на проводку, по которой течет ток с определенной силой. Так вот в контуре к галогенному освещению могут поступать токи большой величины. А, как всем известно, по закону Ома сила тока зависит от мощности потребления и напряжения в цепи. К тому же зависимость по току от напряжения обратнопропорциональная. То есть, чем оно больше, тем безопаснее.

Примеры, чтобы понять ситуацию

Для примера возьмем обычную галогенную лампу 50 Вт, которая питается от напряжения 220 В через первичную цепь трансформатора, и ее же, запитанную на 12 В через вторичную цепь. Сравним ток, который течет по проводке, подсоединенной к этим двум лампам.

  1. 50/220=0,23 А.
  2. 50/12=4,2 А.

Представляете, какая разница. А ведь сила тока больше 4 А – это большая величина. Конечно, многое будет зависеть и от самого трансформатора, а, точнее сказать, от его мощности. Можно привести один пример, который покажет некомпетентность домашних мастеров.

К примеру, для галогенного освещения берется трансформатор мощностью 1 кВт. Оговариваемся – это для примера. Так вот вставляя эту величину в формулу закона Ома, получаем:

1000/12=83 А. Такой ток может выдержать провод в 16 мм², а уж никак не 1,5 или 2,5. Кстати, это величина медного кабеля. То есть, получается так, что правильный выбор сечения провода влияет на качество работы всей электрической разводки. Но и это не все.

Как сделать расчет

Как выбрать кабель

Чтобы произвести подсчет безопасной и необходимой толщины электрического кабеля в зависимости от тока, который будет проходить по нему нужно знать, какими электрическими приборами будут пользоваться.

Итак, далее – все считают образом.

Потребуется мощность каждого из приборов; формула для расчета общего показателя мощности выглядит так:

где Робщ. – мощность всех электроприборов в доме или квартире (в Ваттах),

Р1, Р2 и т. д. — это мощность каждого конкретного прибора.

Допустим, в однофазной сети будут работать три лампы, холодильник, микроволновка, электрочайник. Pобщ.=300+200+1100+2200=3800 Вт. Для дальнейших расчетов нужно знать силу тока, которая рассчитывается по формуле:

где I – это сила тока,

U – напряжение сети.

Теперь при подстановке всех известных данных получится:

I = 3800:220 = 17,3 Ампер.

С учетом того, что проводка будет выполнена из меди, удельное сопротивление (р) которой 0,0175 Ом*мм2/м. сразу сделаем расчет сопротивления участка цепи из следующей формулы:

Теперь из расчета сопротивления (возьмем длину проводника (L) за номинальный метр), который имеет следующий вид:

R=(рL)/S, выведем площадь сечения.

Соответственно площадь сечения кабеля, нужного для нормальной работы перечисленной выше техники равна (0,0175*1000)*1/12=1,46 мм2.

Таблицы выбора сечения проводов

Итак, из всего вышеописанного можно сделать один важный вывод – расчет сечения провода для галогенного освещения напряжением 12 В зависит от двух величин: мощности используемых ламп и длины подключаемых их проводов от трансформатора.

Что касается самого трансформатора, то необходимо учитывать, какого он типа: индукционного или электронного. Это первое. Второе, что касается длины провода во вторичной цепи. Так вот эта длина не должна превышать 2 м. В случае использования мощных трансформаторов длина может доводиться до 3 м. Кстати, оба показателя (длина и сечение) обычно указываются в сопроводительных технических документах, приложенных в комплекте к трансформатору.

Такая таблица, где определяется соотношение сечения и потребляемой мощности, есть в интернете.

Обратите внимание, что у индукционных аппаратов падение напряжения, связанное с длиной проводки, больше, чем у электронных (импульсных). Компенсация падения может произойти только за счет увеличения сечения.


Сечение провода для сетей освещения 12 вольт

Еще один вариант вычислений

Зачем делать расчет сечения кабеля по току и длине? Чтобы сеть функционировала без перенапряжения и сбоев, этот этап нельзя пропускать.

Сечение медных и алюминиевых жил

Дело в том, что каждый конкретный проводник будет терять в мощности при увеличении своей длины. То есть, чем продолжительнее провода, тем больше будут подобные потери, которым способствует сопротивление.

Исходя из описанной уже формулы S=рL/R. Тут все известно, кроме сопротивления R. Его можно вычислить исходя из закона Ома для участка цепи (U=I*R) – отсюда R=U/I. В рассматриваемом примере R=220/17,3= 12,7 Ом (приблизительное округленное значение – 12).

Чтобы посчитать потери напряжения, нужно разделить полученное значение U на напряжение в сети (например, в обычной бытовой сети чаще всего 220 В). В итоге получится коэффициент, который при умножении на сто даст величину потерь в процентном выражении: если он более пяти процентов – толщину кабеля надо увеличивать.

Для точной, долгой и безопасной работы вновь прокладываемой проводки, особенно большой протяженности, обязательно производить расчеты сечения кабеля по длине. При этом нужно учесть, из какого материала он изготовлен.

Например, длина медного кабеля 5 метров, тогда S=рL/R=(0,0175*1000)*5/12=7,3 мм (приблизительное округленное значение).

Расчёт сечения в питание в авто

Важный момент при постройке схемы звука выбрать правильное питание усилителя, наиболее популярным сейчас является кабель КГ — цена/качество на уровне, найти его в любом уголке нашей необъятной достаточно просто. А вот с выбором сечения появляются проблемы…

Немного загляну вперед и напишу формулу макс мощности, грубовато Pmax=U*I*КПД, где Pmax — макс.мощность усилителя, U- напряжение на клеммах усилителя, I — макс.ток, потребляемым усилителем — один из наиболее верных вариантов узнать макс.ток посмотреть на номинал предохранителя. Для примера макс мощность для усилителя с предохранителем 30А при напряжении 14В и КПД (большинство усилителей класс AB, 50-60% КПД) будет приблизительно 210 Вт. Стоит осознать что макс мощность на коробках усилителей в большинстве случаев это маркетинговый ход.

Для чего аудиофилы тянут так много «силы»

С точки зрения электрика для работы усилителя в 30А при 14В хватит провода ПВ2 1*2,5 или чуть более. На деле усилитель заработает, точка зрения аудиофила другая

Безопасность

Приведу пример: тонкие нити из металла при высоком токе, например в тех.фене или очень старых нагревателях. Тонкие нити из металла обладают очень высоким сопротивлением и при протекание высоких токов будут нагреваться, в фенах красивое красное свечение. Если в нагревателях или фене выделение теплоты это их основная задача, то задача в АЗ прямо противоположная. При выделении тепла оплавляется изоляция, появляется запах, чуть позже происходит замыкания на массу. До КЗ по проводу шёл ток, потребляемым усилителем, после гораздо выше. Результатом будет возгорание со всеми вытекающими…Чтобы защитить провод от нагрева используются предохранители, которые связаны с макс.силой тока для этого провода, об этом будет отдельная запись.

Теряем ватты

Задача проводов питания в АЗ — передача напряжения с минимальными потерями. Что это значит?

Провод – это, по сути, простой кусок металла, который обладает определенным электрическим сопротивлением. И чем он тоньше, тем его сопротивление выше. Когда через провод течет ток, то на нем возникает некоторое падение напряжения, а значит, ровно на такую же величину просаживается питающее напряжение на клеммах усилителя. Особенно это заметно в моменты, когда он потребляет большой ток (например, когда воспроизводится мощный бас). Отсюда вывод — сечение увеличивается с увеличением мощности аудиосистемы.

Теперь перейдём к расчёту необходимого нам сечения кабеля:

Предположим, нам нужно подключить усилитель, который максимально может потреблять ток I = 30 А. Размещать мы его будем в багажнике и для его подключения к аккумулятору нам понадобится кабель длиной 8 метров («+» и «-» от АКБ).

Читайте также  Как правильно сделать дорожку из щебня?

Вариант №1. Использование готовых таблиц

4Ga (21,15мм2)

4Ga (21,15мм2)

Вывод: Берем кабель 4Ga или 25мм2

Вариант №2. Вспомним физику

Требование: Потеря напряжения не более 0,5 Вольта при максимальном токе, потребляемым усилителем.

Закон Ома R =U/I ; R — общее сопротивление кабеля, U — напряжение «просадки» в 0,5 В, I — ток в 30А

Отсюда находим общее общее сопротивление кабеля R = 0.5/30 = 0.017 Ом Поделим общее сопротивление кабеля R на длину L = 8 метров и найдем погонное сопротивление кабеля т.е. сопротивление 1 метра нужного нам кабеля, назовем его R1m =R/8=0.0021 Ом

Вариант №2. Способ №1 «Немного» идеальный

R1m = r/S, где r- удельное сопротивление меди = 0,0175 , S — сечение кабеля Отсюда S= r/R1m = 0.0175/0.0021 = 8,33 мм2, ближайшее сечение 10 мм2

Значит сечения 10 мм2 хватит чтобы «просадки» были меньше 0,5В

Вариант №2. Способ №2 Более реалистичный

Подбираем нужное сечение согласно ГОСТ 22483-2012 (класс 5) 1,21 Ом/км для 16мм2 т.е. 0,00121 Ом/м

Классы кабеля

Скачать программу расчета сечения кабеля

Потеря мощности при «просадке» напряжения

Тут тоже всё условно, не будем задаваться вопросами принципами работы усилителя, преобразования постоянного тока в переменный, разными сопротивлениями и т. д. Повторюсь, всё условно:

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00191 * 30 * 8 =0.46 Вольт Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,46 * 0,5 = 6,9 Ватт

Высчитываем потерю напряжения U=R*I = 0.00078 * 30 * 8 =0.19 Вольт Высчитываем макс.мощность усилителя (примерно) P = I*U*КПД усил AB = 30 * 14.4 *0,5= 216 Ватт

Высчитываем потерю мощности P=I*U*КПД усил AB = 30 * 0,19 * 0,5 = 2,85 Ватт

Подведем итоги:

1) Сечение кабеля играет важную роль и легко может испортить звук (например комплект для усилителя). Малое сечение кабеля способствует потери мощности, негативно сказывается на безопасности. Требует учёта при планировании бюджета.

2) Расчёты последними двумя вариантами условны, во внимание не берутся клеммы от акб, колбы и их предохранители, наконечники и т. д, а значит желательно использовать провод с сечением больше.

3) Практика показывает что люди заражаются АЗ и заменяют усилители на более мощные, а значит требования к сечению становятся выше. Легче купить провод «с запасом» если уверены в свапе, хуже точно не будет.

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

В разговорах с покупателями при обсуждении галогенного освещения на 12 вольт почему-то очень часто мелькает слово «слаботочка», что характеризует соответствующее отношение к выбору проводов — что есть под рукой, то и используем, напряжение ведь безопасное.

Напряжение 12 вольт, действительно безопасное, в том смысле, что прикосновение к оголенному проводу с таким напряжением просто не ощущается, но вот токи в таких цепях текут достаточно большие.

Рассмотрим для примера питание обычной галогенной лампы мощностью 50 W, ток в первичной цепи трансформатора I=50W/220V=0.23A (или, точнее, чуть больше с учетом КПД трансформатора), при этом во вторичной цепи 12 V течет ток I=50W/12V= 4.2 A, что уже в 18 раз больше. Если не учесть этот факт, можно столкнуться с очень неприятными неожиданностями.

Однажды ко мне за консультацией зашёл человек и рассказал, что он сделал в своем доме галогенное освещение, использовал надежный индукционный трансформатор 1000W при нагрузке 900W, провел от монтажной коробки отдельный провод к каждой лампе, но в момент включения провода просто загорелись, причем те провода, которые вели от выхода трансформатора к монтажной коробке.

На вопрос о сечении проложенных проводов — ответ: «Обыкновенное сечение, как везде — 1,5 мм 2 «. В стационарном режиме по этому проводу должен был течь ток I=900W/12V=75A, а при включении и того больше. Сечение медного провода в таких условиях должно быть не менее 16 мм 2 . Отсюда вывод: важно не забывать о повышенных токах в цепях 12 вольт и соответственно выбирать провода. Этого, впрочем, иногда бывает совершенно недостаточно.

Очень часто приходится сталкиваться с жалобами на то, что при использовании трансформаторов большой мощности (в данном случае уже 200W является большой мощностью), питающих несколько ламп, яркость свечения ламп заметно убывает с увеличением расстояния от трансформатора. Попытки справиться с этой проблемой путём увеличения мощности трансформатора, естественно, не приводят к улучшению ситуации, тем более не помогает увеличение мощности используемых ламп. Дело в том, что причиной данного явления является банальное падение напряжения на проводах в соответствии с законом Ома.

Проиллюстрируем сказанное на конкретном примере:

Допустим, надо запитать группу из трех ламп по 50W каждая, расположенную на расстоянии L от трансформатора, как показано на рисунке:

Эквивалентная схема имеет вид:

Сопротивление каждой лампы Rl= U 2 /P = 2.88 Ом, а сопротивление провода длиной L и сечением S

где ρ — удельное сопротивление, в данном случае меди (0,0173 Ом мм 2 /М).

Если на выходе трансформатора поддерживается напряжение U = 12 V, то ток через каждую лампу

а мощность, выделяемая в лампе

Пользуясь этими формулами, легко рассчитать зависимость мощности от длины провода. Результаты расчетов приведены в таблице:

Как видно из таблицы, мощность довольно быстро падает с увеличением длины проводов, еще более наглядно это видно на графиках:

Рис.3. Потеря мощности ламп в зависимости от длины питающих проводов

Избежать заметной неравномерности светового потока ламп можно не только за счет применения провода большого сечения, но и разделяя лампы на группы, питаемые отдельными проводами, в пределе запитывая каждую лампу своим проводом. В любом случае, приобретая осветительное оборудование полезно попросить продавца дать точные рекомендации по выбору сечения проводов и схеме монтажа.

Конкретные рекомендации по выбору сечения провода в цепи освещения 12 В при использовании электронных и индукционных трансформаторов можно найти в соответствующих таблицах.

Таблицы для выбора сечения проводов в низковольтных цепях освещения

Как показано ранее, из анализа потерь мощности в сетях освещения 12 В, сечение проводов для галогенного освещения 12 вольт следует выбирать с учетом суммарной мощности ламп, подключаемых к трансформатору, и длины этих проводов.

Подход к определению сечения проводов зависит от того, какой источник используется для питания цепи: электронный или индукционный. Допустимая длина проводов во вторичной цепи электронных блоков питания, как правило, не может превышать 2 метров (в очень редких случаях для трансформаторов большой мощности допускается длина до 3 метров). В этом случае следует использовать провод с сечением указанным в документации на трансформатор. Если такие данные отсутствуют можно ориентировочно воспользоваться данными из таблицы:

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В длиной до 2 метров (для электронных блоков питания).

При использовании индукционных трансформаторов длина провода во вторичной цепи ограничена только падением напряжения на проводах и, следовательно, может быть значительно большей, чем у электронных (импульсных) блоков питания, при условии компенсации за счет увеличения сечения провода.

Ниже приведена таблица для выбора сечения проводов в зависимости от суммарной мощности ламп, подключаемых ко вторичной обмотке индукционного трансформатора и длины этих проводов. Следует иметь в виду, что лампы могут быть разделены на группы, подключаемые каждая своим проводом, в этом случае сечение группового провода определяется по таблице для каждой группы отдельно. В пределе возможно подключение каждой лампы своим проводом.

Таблица сечений медных проводов в цепи освещения 12 В (для индукционных трансформаторов).

Костюк Александр Владимирович,

ПОПУЛЯРНАЯ СВЕТОТЕХНИКА (консультации для покупателей).