Kabely pro LED pásky, výběr typu a průřezu

LED pásky se již staly nedílnou součástí interiéru. Umožňují vytvářet měkké, distribuované světlo, jsou pohodlně nastavitelné v jasu (v celém rozsahu od 0 do 100% na rozdíl od LED žárovek), mohou být vícebarevné (RGB nebo RGBW) a s proměnlivou barevnou teplotou (vícebílé proužky). O celé řadě LED pásků mám samostatný článek.

Řeknu vám o jednom důležitém bodě, a sice jak vypočítat průřez kabelu potřebný k připojení LED pásku, protože často vše, co stavitelé vědí o propojovacích páscích, je „je potřeba silnější kabel“. Můžete si vzít jen silnější, nebo si můžete spočítat, který konkrétní kabel je potřeba.

Na začátku je důležitá myšlenka, kterou doufám každý zná: Průřez kabelu se volí na základě proudu, který jím prochází.

Kabel neurčuje napětí a ne výkon, ale proud. Což je v ampérech.

Připomeňme si něco málo o silové elektrice. Můžete snadno najít tabulky, které nám říkají, jaký maximální proud může procházet kabely různých průřezů:

• Kabel o průřezu 0.5 mm 2 – 6 ampér
• Kabel o průřezu 0.75 mm 2 – 10 ampér
• Kabel o průřezu 1 mm 2 – 14 ampér
• Kabel o průřezu 1.5 mm 2 – 15 ampér
• Kabel o průřezu 2 mm 2 – 19 ampér
• Kabel o průřezu 2.5 mm 2 – 21 ampér

Tato čísla se liší v závislosti na podmínkách instalace kabelu.

Na základě toho se pro výkonové zátěže s napětím 220 voltů instaluje stroj s nominální hodnotou 1,5A na kabel o průřezu 2 mm10 a stroj s nominální hodnotou 2,5A je instalován na kabelu. o průřezu 2 mm16. Marže se bere v úvahu, protože stroj nebude pracovat okamžitě při jmenovitém nebo vyšším proudu. Chtěli bychom ale, aby kabelem neprocházel maximální přípustný proud. Navíc kabel, který říká 2.5, může být ve skutečnosti menší než 2.5.

Vzhledem k tomu, že mluvíme o LED pásku, naše napětí není střídavé, ale konstantní (nebereme v úvahu pásek s 220V zdrojem) a je velmi důležité pochopit, že volíme průřez kabelu ne podle maximálního proudu, který kabel vydrží, ale podle úbytku napětí v kabelu.

Pokles napětí kabelu

Kabel, jako každá odporová zátěž, má odpor. To znamená, že když jím prochází proud, část elektřiny se změní na ohřev samotného kabelu. Proud v uzavřeném obvodu podle fyzikálních zákonů je vždy konstantní, ale napětí klesá. Počet voltů, o které se napětí sníží při průchodu zátěží, se nazývá úbytek napětí.

Jak můžete vypočítat úbytek napětí v kabelu? Vzpomínka na fyziku.

Kabel má určitou hodnotu odporu. Jedná se o počet ohmů na čtvereční milimetr průřezu kabelu na metr délky. Čím delší délka, tím větší odpor. Čím větší průřez, tím menší odpor. Měří se v Ohmech, přehledněji se dá vyjádřit jako Ohm*mm 2 /m, jak se nejčastěji vyskytuje na internetu. Odpor napájecího kabelu budeme brát jako průměrnou hodnotu 0,018 Ohm * mm 2 /m. Pro přesnější výpočty můžete nahradit odpor konkrétního kabelu.

Celkový odpor kabelu je roven měrnému odporu * délka * 2 / průřez.

Délku kabelu vynásobíme dvěma, protože vzhledem ke zdroji napětí je nutné vypočítat délku jádra k zátěži a zpět.

U = I * R, takže úbytek napětí se rovná odporu kabelu * proudu.

Ještě jednou ve formě vzorce: U = ((ρ × 2 × L) / S) × I,

kde U je pokles napětí, p je měrný odpor; L je délka kabelu od zdroje napětí k pásce; S – průřez kabelu; I je proud protékající kabelem.

Napětí, které přichází do zátěže, se rovná napájecímu napětí zdroje mínus úbytek napětí.

Toto je důležitý bod! Pokles napětí závisí na proudu. Někdy se ptají: jaká je vzdálenost od snímače pohybu? Může být velmi velký, protože proudový odběr pohybového senzoru je velmi malý. Pro Colt Quad PI je to 12 miliampérů. Čili pokud použijeme kabel o průřezu 0,22 mm, tak pro úbytek napětí 1 volt potřebujeme kabel dlouhý 500 metrů.

Druhý závěr vychází z prvního: čím nižší je pokles, tím vyšší je napětí. Proč se vysokonapěťová vedení používají k přenosu elektřiny na velké vzdálenosti? Protože pokud přenášíte 220/380 voltů, napětí rychle klesne. Je nutné použít velmi silný kabel, ale je levnější instalovat trafostanice.

Přípustný úbytek napětí LED pásku

Provedl jsem experiment: připojil jsem 24voltový pásek ke zdroji napětí a začal snižovat napětí. Fotografie nemohou přenést změnu jasu záře, musíte to sledovat naživo a porovnávat. Závěr je tento: při 22 voltech páska hoří slabší, ale jen trochu slabší. Řekněme, že je to přijatelné. Při 21 voltech páska hoří ještě slabší. Při 20 voltech je ještě o něco slabší. Skvělé postřehy, samozřejmě.

Za sebe jsem dospěl k následujícímu závěru: snížení napájecího napětí pásku o 10% mírně (na 21,6 voltů) snižuje jas záře, ale je stále přijatelné. Více je rozhodně nežádoucí. Jako přípustný pokles napětí ve výpočtech je lepší vzít 6-8%.

Dále počítáme podle výše uvedených vzorců.

Páska se dodává v různých kapacitách a různých napětích. Myslím, že není třeba vysvětlovat, že je pro nás vždy výhodnější použít pásku s vyšším napětím. Více napětí – méně proudu. Menší proud znamená menší nežádoucí pokles napětí. Nejběžnější páska samotná má napětí 24 voltů. Nedíváme se na 12 voltů nebo nižší, pokud není k pásce velmi krátký kabel a není k dispozici volný 12voltový zdroj napájení.

Představme si, že naše páska má výkon 9,6 wattů na metr (nejběžnější možnost pro bílou pásku) a je dlouhá 10 metrů. Napětí 24 voltů. Vzdálenost pásku od zdroje je 20 metrů. Jakou část mám použít pro kabel?

Nejprve spočítáme proud. To jsou 4 ampéry (výkon na metr * délka/napětí). Udělal jsem si v Excelu tabulku, do které jsem si zapsal všechny vzorce pro jednoduchý výpočet úbytku napětí v procentech.

Zde je toto znamení pro všechny: home-matic.ru/voltagedrop.xlsx

Ukázalo se, že při průřezu kabelu 1,5 mm 2, proudu 4 ampéry a napětí 24 voltů bude pokles napětí 1,92 voltu nebo 8 % z 24 voltů. Při délce kabelu 25 metrů – 10 %. Při průřezu kabelu 0,75 mm 2 nemůže být délka delší než 10 metrů, jinak bude páska hořet znatelně slabší. S ohledem na skutečnost, že kabely se někdy prodávají s menším průřezem, než je uvedeno, se v případě pochybností vyplatí použít průřez o krok větší.

Dalším způsobem je zvýšení napětí napájecího zdroje. Některé napájecí zdroje mají seřizovací šroub (obvykle označený ADJ, „nastavení“), který umožňuje zvýšit napětí na 27 voltů. Při otáčení šroubu musíte změřit napětí na pásce voltmetrem tak, aby bylo přesně 24 voltů, ne více. Nenechte se touto metodou unést; nadměrné zahřívání kabelu je nežádoucí.

K dispozici je také páska pro 36 voltů a 48 voltů. Není to příliš běžné, ale jeho použití pomůže snížit pokles napětí v absolutní hodnotě a v procentech vzhledem ke jmenovité hodnotě, protože čím vyšší napětí, tím nižší je proud.

Pro LED pásek používáme 2žilový kabel. Uzemnění kovových profilů pro pásky s napájecím napětím do 48 V AC a do 110 V DC podle PUE není nutné.

Umístění napájecího zdroje

Tato otázka je vždy kamenem úrazu mezi projektantem a elektrikářem. Elektrikář se ptá projektanta, kam má umístit napájecí zdroje, a projektant říká, že není věcí jeho projektanta umístit napájecí zdroje: vy jste elektrikář, to je to, co děláte. Nebudete mu vysvětlovat pokles napětí. Ve skutečnosti se domnívám, že dobrý designér by se neměl vyhýbat technickým problémům, ale měl by se do nich ponořit a vyrůst nad své nezúčastněné kolegy, stejně jako elektrikář, který se noří do problematiky designu. Ale to je téma na samostatné úvahy.

Ideální je samozřejmě umístit zdroj někam na začátek pásku. Často lze blok umístit přes stranu dvouúrovňového stropu, jsou k dispozici velmi tenké modely; Je vhodné jej umístit do výklenku pro závěsy. Kabel od rozvaděče k napájecímu zdroji má obvykle průřez 1.5, protože napětí v něm je 220 voltů a proud je odpovídajícím způsobem malý. Ale napájecí zdroje mohou mít vysoké zapínací proudy, 10krát větší než jmenovitý proud – snadno. Pokud tedy chcete do bloku od rozvaděče připojit kabel o průřezu 0.5 nebo 0.75, měli byste na to myslet. Takový tenký kabel musí být chráněn 6 ampérovým jističem, pokud má jednotka vysoký startovací proud, může dojít při zapnutí k vyražení stroje.

Je důležité, aby byla jednotka provozuschopná a odvětrávaná. Dá se předpokládat, že 5 % výkonu připojené pásky bude využito na ohřev zdroje. Pro 200 W to je 10 W tepla. Musíte se také připravit na to, že blok nemusí přežít zkrat v pásce. To se nestane v dobrém bloku, ale musíte být připraveni a nedávat blok na ohnivé místo (nezakrývejte jej papírem, abyste jej skryli ve stropním výklenku).

Jeden napájecí zdroj můžete umístit někde v nábytku a z něj několik výstupů na páskách. Zde je umístění zdroje ve skříni, od něj vedou tři kabely o průřezu 1,5 každý k vlastnímu kusu pásky.

Napájecí zdroj pásky musí být vždy provozuschopný. Může, jako každé zařízení, shořet.

Měl jsem několik objektů, kde byly napájecí jednotky pásky podle uvážení zákazníka zazděny ve zdech. Vzali jsme nejdražší (Meanwell) zdroje s krytím IP67, výkon byl vybrán s rezervou, třikrát jsme zkontrolovali, že fungují a se stropem jsme je zašili. Fungují už minimálně tři roky. Obecně je pravděpodobnost poruchy poměrně nízká, ale pokud se něco stane, budete muset rozšířit strop. Hlavní věc je zapamatovat si, kde přesně bloky jsou.

Zde je fotografie umístění napájecích zdrojů ve štítu. Chinfa napájecí zdroje 24V. Každý má trimovací odpor, který může poskytnout až 29 voltů.

Vedle každého bloku je relé pro jeho zapnutí a automat. Tady jeden blok – jedna páska.

Napájecí zdroje s kovovým krytem vyžadují uzemnění.

Závěry

1. Je třeba předem promyslet, kde budou umístěny zdroje pro pásky a vypočítat jejich výkon a proud.
2. Pokud jsou napájecí zdroje ve stínění, pak je třeba nebýt líný a pomocí vzorců vypočítat úbytek napětí v kabelu a poskytnout kabel odpovídajícího průřezu. Pásku můžete rozdělit na několik sekcí a natáhnout z bloku několik kabelů, z nichž každý vede méně proudu.
3. Pokud napájecí zdroje nejsou ve štítu, musíte pro ně zajistit místo. Místo musí být udržované, větrané a nesmí hrozit požárem.
4. Vybíráme kvalitní napájecí zdroje. Aby zůstal zkrat. Nejlepší varianta je v kovovém nebo plastovém vodotěsném pouzdře, aby se zabránilo vnikání vlhkosti a prachu. Bloky můžete vzít na DIN lištu, obvykle jsou kvalitní. Je dobré, když můžete upravit výstupní napětí tak, abyste jej mohli v případě potřeby trochu zvýšit.
5. Čas od času musíte pamatovat na dotažení všech kontaktů napájecích zdrojů. Ve skutečnosti to musí být provedeno na všech prvcích štítu, jinak se terminál může začít zahřívat kvůli špatnému kontaktu.

Navrhuji systémy pro byty a venkovské domy. Elektrikáři, slaboproudé systémy, automatizace Smart Home. Mohu vytvořit samostatný projekt pro nějaký druh systému nebo štítu. Vybírám vybavení pro daný úkol a rozpočet. Více si můžete přečíst na stránce Služby a ceny. Nebo zde: Objednejte si projekt.

Související příspěvky:

1. Výběr vybavení Wirenboard a návrh systémuČlánek aktualizován v březnu 2025, aktualizován hardware Wirenboardu.
2. Práce na volné noze jako samostatný podnikatel – co je důležité vědětPřed rokem a půl jsem se prosadil jako samostatný podnikatel. Na rozdíl od toho.
3. Srovnání systémů Smart Home: Larnitech, HDL, Wirenboard, Beckhoff, Z-Wave, EasyHomePLCČlánek aktualizován v červnu 2023. Ceny byly také aktualizovány. Důležité.
4. Chytré domácí kabelyBudu psát o tom, jak nainstalovat kabely pro systém Smart wire.
5. Připojení výkonných LED páskůV připojování LED pásků je spousta jemností. To je prostě obrovské množství.
6. Typy a vlastnosti LED páskůŘeknu vám o různých typech LED pásků, které lze použít.
7. Umístění napájecích zdrojů pro LED páskyŘeknu vám, jak můžeme umístit napájecí zdroje.