چراغ های استخر 12 ولت در مقابل 24 ولت: چگونه از تله افت ولتاژ جلوگیری کنیم

اگر ترانسفورماتور شما نزدیک استخر قرار دارد و مسیر کابل کمتر از 10 تا 15 متر است، 12 ولت به خوبی کار می کند. اگر کارها طولانی تر هستند یا چندین چراغ در یک مدار مشترک هستند، 24 ولت را مشخص کنید. با همان وات، یک سیستم 24 ولت نصف جریان یک سیستم 12 ولتی را می کشد، بنابراین تلفات برق کابل تا ضریب چهار و افت ولتاژ به نصف کاهش می یابد. تله افت ولتاژ خود ولتاژ اسمی نیست - بلکه کابل های کم اندازه، کانکتورهای زنجیردار{10}}و ترانسفورماتورهایی است که خیلی دور از استخر قرار گرفته اند. هنگامی که ولتاژ وارد شده به درایور LED به زیر پنجره ورودی آن می‌رسد، کم‌نور، تغییر رنگ، سوسو زدن و خرابی زودرس درایور مشاهده می‌شود. افت را قبل از اینکه مشخص کنید محاسبه کنید، نه بعد از پر شدن استخر.

چرا افت ولتاژ در مدار نور استخر مهم است؟

هر متر کابل مقاومت دارد و هر اتصال کمی بیشتر می‌افزاید. جریانی که از آن مقاومت عبور می کند افت ولتاژ ایجاد می کند (V=I × R)، بنابراین ولتاژ در انتهای آن کمتر از ترانسفورماتور است. درایور LED در چراغ به حداقل ولتاژ ورودی نیاز دارد تا جریان خروجی خود را ثابت نگه دارد. در 12 ولت حاشیه نازک است: از دست دادن 2-3 ولت 20-25٪ تلفات است که بسیاری از درایورها را از مشخصات خارج می کند. نتایج عبارتند از چراغ‌های قابل پیش‌بینی - که با روشن شدن بارهای دیگر کم‌نور می‌شوند، رنگ‌های سفید به سمت زرد تغییر می‌کنند، کنترل‌کننده‌هایی که تنظیم مجدد می‌شوند، و درایورهایی که زود از کار می‌افتند زیرا در لبه محدوده کاری خود کار می‌کنند.

12 ولت در مقابل 24 ولت: آنچه در واقع تغییر می کند

نصف کردن جریان همه چیز را تغییر می دهد، زیرا تلفات در کابل با مربع جریان (P=I²R) مقیاس می شود. یک چراغ 24 ولت با وات یکسان، نیمی از جریان را می کشد، بنابراین تلفات کابل یک چهارم رقم 12 ولت است. استفاده از اعداد گرد برای یک چراغ 60 واتی روی کابل 25 متری با هادی‌های 2×1.5 میلی‌متر مربع: در ولتاژ 12 ولت افت حدود 3 ولت - 25 درصد اسمی است. در ولتاژ 24 ولت تقریباً 1.5 ولت - 6٪ است، به راحتی در داخل اکثر پنجره های راننده.

نحوه محاسبه افت ولتاژ قبل از سفارش

از فرمول ساده استفاده کنید: Vdrop=2 × L × I × R، که در آن L طول کابل یک طرفه بر حسب متر است، I جریان در هر نور (به اضافه بارهای زنجیردار زنجیردار) و R مقاومت در هر متر یک هادی است (حدود 11.5 mΩ/m برای 1.5 mm2.4. mΩ/m برای 4 میلی متر مربع). عامل 2 برای هادی های خروجی و برگشتی حساب می شود.

قانون کلی: افت ولتاژ کل را زیر 5% ولتاژ اسمی نگه دارید (0.6 ولت در 12 ولت، 1.2 ولت در 24 ولت). اگر محاسبات شما بیشتر از آن است، کابل را بزرگ کنید، کار را کوتاه کنید یا به 24 ولت تغییر دهید. همچنین 20 تا 30 درصد فضای سر را به رتبه VA ترانسفورماتور اضافه کنید: رانندگان در هنگام راه اندازی بیشتر می کشند، و ترانسفورماتورها در داخل محفظه ها داغ می شوند و کاهش می یابند.

دو اصلاح، محاسبه را صادقانه می کند. ابتدا، اجرای واقعی - از جمله حلقه سرویس سیم پیچ شده در پشت طاقچه و افت عمودی از ترانسفورماتور به سمت طاقچه - را اندازه گیری کنید زیرا نصب کنندگان معمولاً 20-30% را دست کم می گیرند. دوم، مقدار کمی برای مقاومت اتصال اضافه کنید: هر مهره سیم، ترمینال و اتصال زنجیره ای{6} کسری از اهم اضافه می کند و ده اتصال حاشیه ای می توانند نیم ولتی را اضافه کنند که هیچ محاسبه ای روی کابل به تنهایی پیش بینی نمی کند.

مثال کارکرده: یک مدار دو-نور در 12 ولت در مقابل 24 ولت

محاسبه را روی یک حالت واقعی انجام دهید: دو چراغ 20 واتی در یک مدار (در مجموع 40 وات)، یک کابل یک طرفه 20 متری، هادی‌های مسی 2×2.5 میلی‌متر مربع (6.9 mΩ/m). جریان کل 3.3 آمپر در 12 ولت و 1.65 آمپر در 24 ولت است.

12 ولت: Vdrop=2 × 20 × 3.3 × 0.0069=0.91 V - که 7.6 درصد از 12 ولت است، بالاتر از هدف 5 درصد. کابل ثابت در 12 ولت 4 میلی‌متر مربع است: 2 × 20 × 3.3 × 0.0043=0.57 ولت، که 4.7٪ - فقط در داخل حد مجاز است، با حاشیه صفر برای تلفات اتصال.

24 ولت: Vdrop=2 × 20 × 1.65 × 0.0069=0.46 V - 1.9% از 24 ولت، به راحتی در داخل هدف با همان کابل 2.5 میلی متر مربعی.

درسی برای خریداران: در ولتاژ 12 ولت، وقتی دویدن 15 تا 20 متر می گذرد یا بارها اضافه می شوند، طرح از قبل در لبه فیزیک قرار دارد. 24V همان نصب را از یک محاسبه حاشیه ای به یک محاسبات قوی تبدیل می کند -، به همین دلیل است که اکثر پروژه های استخر تجاری با وسایل متعدد در ولتاژ 24 ولت مشخص می شوند.

انتخاب کابل، کانکتورها و ترانسفورماتور

انتخاب کابل ارزان ترین بیمه در سیستم روشنایی استخر است. از جدول به عنوان نقطه شروع استفاده کنید، سپس با فرمول بالا تأیید کنید. توجه داشته باشید که ستون ampacity یک حد حرارتی است، نه یک ولتاژ-حد افت - ممکن است در محدوده رتبه بندی ولتاژ باشد و همچنان در بلندمدت هدف افت ولتاژ 5٪- را شکست دهد.

هادی‌های مسی را مشخص کنید، نه آلومینیوم روکش‌شده با مس (CCA)، که ظاهری مشابه دارد و تقریباً 40٪ مقاومت بالاتری برای همان سنج دارد. اطمینان حاصل کنید که کابل برای استفاده مرطوب یا زیرزمینی درجه بندی شده است و اتصالات را به حداقل برسانید: هر کانکتور یک خرابی بالقوه و یک عامل افت ولتاژ-است. هنگامی که دیزی -چند چراغ را به زنجیر می‌کشد، محاسبه جریان کل را در هر بخش اجرا انجام دهید - اولین بخش کل بار را حمل می‌کند و بیشترین کاهش را دارد.

ترانسفورماتور هم مانند کابل سزاوار توجه است. یکی را با فضای سر 20 تا 30 درصد VA انتخاب کنید (مثلاً یک ترانسفورماتور 60 VA برای بار 45 تا 50 وات) تا خنک کار کند و نوسانات راه‌اندازی را جذب کند. ترانسفورماتورهای مغناطیسی ساده و مستحکم اما سنگین هستند. ترانسفورماتورهای الکترونیکی سبک تر هستند اما باید با بار مطابقت داشته باشند و اغلب به حداقل بار نیاز دارند. قرار دادن یک موضوع رمزی است: طبق ماده 680 NEC، ترانسفورماتور باید با فاصله لازم از استخر (حداقل 1.5 متر / 5 فوت از دیواره داخلی استخر، مگر اینکه توسط یک مانع دائمی جدا شود) قرار گیرد، و سمت اولیه معمولاً GFCI{11}}محافظت شده است. در کارخانه ما، برگه اطلاعات هر دستگاه، پنجره ورودی راننده و گیج کابل توصیه شده را بیان می‌کند - قبل از طراحی مدار، از هر تامین‌کننده‌ای همان دو عدد را به صورت کتبی درخواست می‌کند.

سیم‌کشی استخر با ولتاژ پایین: NEC ماده 680

در ایالات متحده، سیستم‌های الکتریکی استخر و آبگرم توسط ماده 680 NEC کنترل می‌شوند. روشنایی زیر آب با ولتاژ پایین معمولاً توسط یک ترانسفورماتور ذکر شده تغذیه می‌شود، که اغلب با حفاظت GFCI در سمت اصلی است، و خود چراغ باید برای استفاده در زیر آب فهرست شود (UL 676 چراغ‌های زیر آب را پوشش می‌دهد). "ولتاژ پایین" به معنای عدم وجود قوانین نیست: نوع کابل، اتصال زمین و اتصال، و محل ترانسفورماتور همگی همچنان اعمال می شوند. برای پروژه‌های خارج از ایالات متحده، کد سیم‌کشی محلی را تأیید کنید - اکثراً محدودیت‌های ایمنی ولتاژ پایین-و راهنمایی افت ولتاژ مشابه را اتخاذ می‌کنند.

چک لیست خریدار

اندازه گیری کابل واقعی از ترانسفورماتور تا دورترین نور قبل از تعیین ولتاژ - شامل حلقه های سرویس و افت های عمودی

افت ولتاژ را با هدف 5 درصد محاسبه کنید. در صورت نیاز کابل را افزایش دهید

ولتاژ 24 ولت را در صورت تجاوز از 15 تا 20 متر یا زمانی که چندین چراغ در یک مدار مشترک هستند انتخاب کنید

محدوده ولتاژ ورودی درایور را به صورت نوشتاری تأیید کنید - محدوده وسیعی افت می بخشد

یک ترانسفورماتور با فضای سر VA 20 تا 30 درصد، نصب شده در یک مکان خشک و تهویه شده در فاصله مورد نیاز از استخر طبق ماده 680 NEC انتخاب کنید.

هادی‌های مسی، نه CCA، و کابل‌های دارای رتبه‌بندی مرطوب-را مشخص کنید

به حداقل رساندن مفاصل؛ اگر زنجیرزنی{0}}دیزی، افت در هر بخش را محاسبه کنید

از تامین کننده نمودار سیم کشی و گیج کابل توصیه شده برای اتصال آنها را بخواهید

سوالات متداول

Q1: کدام یک برای چراغ های استخر بهتر است، 12 ولت یا 24 ولت؟ پاسخ: هر دو ایمن{3}}سیستم‌های ولتاژ پایین. 24V زمانی که کابل‌ها طولانی هستند (بالاتر از 15 تا 20 متر) یا زمانی که چندین چراغ در مدار مشترک هستند بهتر است، زیرا افت ولتاژ و تلفات کابل حدود یک چهارم مقادیر 12 ولت در یک وات است.

Q2: اگر ولتاژ بیش از حد کاهش یابد چه اتفاقی می افتد؟ پاسخ: درایور LED کمتر از حداقل ولتاژ ورودی خود دریافت می‌کند: چراغ‌ها کم می‌شوند، رنگ‌ها تغییر می‌کنند، کنترل‌کننده‌ها ممکن است بازنشانی شوند، و درایورها ممکن است زودتر از اجرای خارج از پنجره عملیاتی خود دچار مشکل شوند.

Q3: چگونه افت ولتاژ را محاسبه کنم؟ A: Vdrop=2 × L × I × R، که در آن L طول کابل یک طرفه-، I جریان، و R مقاومت هادی در هر متر است. نتیجه را زیر 5 درصد ولتاژ اسمی نگه دارید.

Q4: آیا می توانم چراغ های 24 ولت را از ترانسفورماتور 12 ولت اجرا کنم؟ پاسخ: خیر. ولتاژ سیستم را با فیکسچر مطابقت دهید. اختلاط ولتاژها به رانندگان آسیب می رساند و اگر سیم کشی میدان برای جبران اصلاح شود، مشکل ایمنی ایجاد می کند.

Q5: از چه اندازه کابل باید استفاده کنم؟ A: این بستگی به جریان، طول و هدف 5٪ دارد. به عنوان یک راهنما، 1.5 میلی متر مربع مناسب برای اجراهای کوتاه در 12 ولت است. مسیرهای طولانی تر به 2.5 میلی متر مربع یا 4 میلی متر مربع یا سیستم 24 ولت نیاز دارند.

Q6: آیا چراغ‌های استخر ولتاژ پایین-به حفاظت GFCI نیاز دارند؟ پاسخ: طرف اصلی ترانسفورماتور معمولاً GFCI{2}}بر اساس ماده 680 NEC محافظت می‌شود. کد محلی و فهرست ترانسفورماتور را برای بازار خود تأیید کنید.

Q7: چرا چراغ های 12 ولت من هنگام روشن شدن پمپ سوسو می زنند یا کم می شوند؟ پاسخ: پمپ ها باعث کاهش ولتاژ در مدار انشعاب می شوند. اگر مدار نور از قبل نزدیک به حد افت خود باشد، شیب راننده را از محدوده خارج می کند. رفع: کابل بزرگتر، مدار اختصاصی یا 24 ولت.

Q8: آیا محدوده ورودی بیشتر درایور واقعاً کمک می کند؟ ج: بله. یک درایور با ولتاژ 9-15 ولت در یک سیستم 12 ولت یا 18 تا 30 ولت در یک سیستم 24 ولت، افت ولتاژ واقعی-جهانی را بدون کاهش نور یا خرابی - جذب می‌کند، مشخصاتی که ارزش نوشتن را دارد.

Q9: برای دویدن بسیار طولانی 50 متر یا بیشتر چه چیزی را باید مشخص کنم؟ پاسخ: در 50 متر حتی 24 ولت به یک هادی ضخیم نیاز دارد: ابتدا با فرمول محاسبه کنید. یک راه حل معمولی 24 ولت با 4 میلی متر مربع یا بزرگتر است، یا تقسیم جریان به دو مدار با ترانسفورماتور نزدیک به هر گروه از چراغ ها.

Q10: آیا کانکتورهای زنجیری{1}}دیزی افت ولتاژ قابل توجهی اضافه می‌کنند؟ ج: بله. هر اتصال مقاومت تماسی را افزایش می‌دهد و یک اجرا با ده اتصال حاشیه‌ای می‌تواند نیم ولت را در بالای افت کابل از دست بدهد. در صورت امکان، از طریق سیم‌کشی{4}}، ترمینال‌های گشتاور را برای تعیین مشخصات استفاده کنید، و مقدار کمی در محاسبه لحاظ کنید.