Cómo elegir una sección transversal de cable para redes de iluminación de 12 voltios

En conversaciones con clientes, cuando se habla de iluminación halógena de 12 voltios, por alguna razón, la palabra "baja corriente" a menudo parpadea, lo que caracteriza la actitud correspondiente a la elección de los cables, que está a mano, luego la usamos, el voltaje es seguro.

El voltaje de 12 voltios es realmente seguro, en el sentido de que tocar un cable pelado con ese voltaje simplemente no se siente, pero las corrientes en tales circuitos fluyen bastante grandes (ver aspectos destacados del uso de voltaje seguro en la vida cotidiana).

Considere la comida como un ejemplo. lámpara halógena ordinaria con una potencia de 50 W, la corriente en el circuito primario del transformador I = 50W / 220V = 0.23A (o, más precisamente, un poco más, teniendo en cuenta la eficiencia del transformador), mientras que la corriente I = 50W / 12V = 4.2 A fluye en el circuito secundario de 12 V, que ya es 18 veces más Si no tiene en cuenta este hecho, puede encontrar sorpresas muy desagradables.

Un día un hombre vino a mí para una consulta y me contó lo que había hecho en su casa. iluminación halógena, usó un transformador de inducción confiable de 1000 W a una carga de 900 W, gastado de caja de montaje un cable separado para cada lámpara, pero en el momento de encender los cables simplemente se incendió, y esos cables que conducían desde la salida del transformador a la caja de montaje.

A la pregunta sobre la sección de los cables tendidos - la respuesta: "Una sección ordinaria, como en cualquier otro lugar - 1.5 mm²". En modo estacionario, I = 900W / 12V = 75A debe fluir a través de este cable, y aún más cuando está encendido. La sección transversal del cable de cobre en tales condiciones debe ser de al menos 16 mm². De ahí la conclusión: Es importante no olvidarse del aumento de las corrientes en los circuitos de 12 voltios y, en consecuencia, elegir los cables. Esto, sin embargo, a veces es completamente insuficiente.

Muy a menudo tenemos que lidiar con las quejas de que cuando se usan transformadores de alta potencia (en este caso, 200W ya es de alta potencia), al suministrar varias lámparas, El brillo de las lámparas disminuye notablemente al aumentar la distancia desde el transformador.. Los intentos de resolver este problema aumentando la potencia del transformador, por supuesto, no conducen a una mejora en la situación, especialmente porque el aumento de la potencia de las lámparas utilizadas no ayuda. El hecho es que la causa de este fenómeno es común caída de voltaje en los cables de acuerdo con la ley de Ohm.

Ilustramos lo que se dijo en un ejemplo concreto:

Suponga que necesita alimentar un grupo de tres lámparas de 50W cada una, ubicadas a una distancia L del transformador, como se muestra en la figura:

El circuito equivalente tiene la forma:

Resistencia de cada lámpara Rl = U²/ P = 2.88 Ohm, y la resistencia del cable con una longitud L y una sección transversal S

donde ρ - resistividad, en este caso cobre (0.0173 Ohm mm²/ M).

Si el voltaje U es soportado en la salida del transformador₀ = 12 V, entonces la corriente a través de cada lámpara

y el poder liberado en la lámpara

Usando estas fórmulas, Poder fácil de calcular versus longitud del cable. Los resultados del cálculo se muestran en la tabla (si hace clic en la imagen, la tabla se cargará en un formato más grande):

Como se puede ver en la tabla, la potencia cae bastante rápido al aumentar la longitud del cable, Esto se ve aún más claramente en los gráficos:

Fig.3. Pérdida de potencia de la lámpara dependiendo de la longitud de los cables de alimentación.

Es posible evitar irregularidades notables en el flujo luminoso de las lámparas no solo mediante el uso de un cable de sección transversal grande, sino también dividiendo las lámparas en grupos alimentados por cables individuales, en el límite de alimentación de cada lámpara con su propio cable. En cualquier caso, al comprar equipos de iluminación, es útil pedirle al vendedor que le dé recomendaciones precisas sobre la elección de la sección transversal del cable y el diagrama de instalación.

Las recomendaciones específicas para elegir la sección transversal del cable en el circuito de iluminación de 12 V cuando se utilizan transformadores electrónicos y de inducción se pueden encontrar en las tablas correspondientes.

Tablas para seleccionar la sección transversal de los cables en circuitos de iluminación de bajo voltaje

Como se mostró anteriormente, del análisis de las pérdidas de energía en redes de iluminación de 12 V, La sección transversal de los cables para la iluminación halógena de 12 voltios debe seleccionarse teniendo en cuenta la potencia total de las lámparas conectadas al transformador y la longitud de estos cables.

El enfoque para determinar la sección transversal de los cables depende de la fuente utilizada para alimentar el circuito: electrónico o de inducción. La longitud permisible de los cables en el circuito secundario de las fuentes de alimentación electrónicas, como regla, no puede exceder los 2 metros (en casos muy raros, se permiten longitudes de hasta 3 metros para transformadores de alta potencia). En este caso use un cable con la sección transversal especificada en la documentación del transformador. Si dichos datos no están disponibles, puede usar tentativamente los datos de la tabla:

Tabla transversal de cables de cobre en un circuito de iluminación de 12 V de hasta 2 metros de largo (para fuentes de alimentación electrónicas). Si hace clic en la imagen, la tabla se cargará en un formato más grande.

Cuando se usan transformadores de inducción, la longitud del cable en el circuito secundario está limitada solo por la caída de voltaje a través de los cables y, por lo tanto, puede ser significativamente mayor que fuentes de alimentación electrónicas (pulso), sujeto a compensación aumentando la sección transversal del cable.

A continuación se da tabla para seleccionar la sección transversal de los cables en función de la potencia total de las lámparas conectadas al devanado secundario del transformador de inducción y la longitud de estos cables. Debe tenerse en cuenta que las lámparas se pueden dividir en grupos, cada uno conectado con su propio cable, en este caso, la sección transversal del cable del grupo está determinada por la tabla para cada grupo por separado. En el límite, es posible conectar cada lámpara con su propio cable.

Tabla transversal de cables de cobre en el circuito de iluminación de 12 V (para transformadores de inducción).

Comments

[#1]

Un artículo interesante ... La verdad es ambivalente. Soy de esa categoría de personas que no eran muy serias (antes de leer este artículo) a las redes de 12V, considerándolo un punto débil ...

En principio, ¡todo está escrito convincentemente! Necesitamos reconsiderar nuestra actitud hacia tales cadenas ...

¿Y qué hay de la tira de LED? Hay recomendaciones para su conexión claramente en contra de este artículo ...

[#2]

Dicho bastante accesible y correcto. Para una mayor accesibilidad de comprensión para aquellos que nunca han contactado esto, imagine el circuito que se extiende desde el transformador como una distribución vertical del suministro de agua cuando se suministra agua desde abajo. Muchos se han dado cuenta de esto y recuerdan que por la noche, cuando todos regresan del trabajo aproximadamente al mismo tiempo, abren el agua al mismo tiempo, entonces la presión del agua es suficiente solo en el medio de este rascacielos, y cuanto mayor es la presión, más y más débil. De esto se desprenden dos conclusiones: 1) todos los cables para un grupo de lámparas alimentadas por un transformador deben ser de la misma longitud, de lo contrario se verá atormentado por la cuestión de cómo eliminar la diferencia en el brillo del brillo de las lámparas en el grupo (ver arriba sobre la presión del agua); 2) para cumplir con la primera condición, es suficiente colocar el transformador y las lámparas en forma de transformador solar en el medio, y en los extremos de los rayos, las lámparas. Para distribuir las corrientes de un transformador potente, es mejor usar dos almohadillas usadas para trabajar a cero o para conectar a tierra, una sección suficiente, y ya conectar cables para conectar lámparas desde ellas.Puede usar bloques intermedios de una sección transversal más pequeña para alimentar varios grupos con una gran extensión en el área de sus lámparas, pero observando la longitud de los cables desde el transformador hasta cada lámpara como ramas en un árbol. Buena suerte

[#3]

Si puede enviar recomendaciones para trabajar con tiras de LED, me gustaría conocer la opinión de un especialista de un perfil más alto.

[#4]

El problema principal es, en primer lugar, considerar las redes de 12 V como de BAJO VOLTAJE, porque en realidad las redes de baja corriente son redes de área local y redes de transmisión por cable (¿recuerda los puntos de radio en la cocina de su abuela?) - y para llamar a las redes de 12 V de baja corriente "siempre hago un comentario" ¡no una red de bajo voltaje, sino una red de bajo voltaje! "

[#5]

Artículo muy entretenido, muchas gracias a su autor.

[#6 Yuri]

Cita: Vyacheslav

¿Y qué hay de la tira de LED? Hay recomendaciones para su conexión claramente en contra de este artículo ...

Sin corte con el artículo.
En una cinta impresa conductores. La longitud de la cinta es de 5 my no se pueden conectar en serie más de esta longitud. Es decir, es imposible conectar varias cintas de longitud completa una tras otra, debe tirar de sus conductores a la siguiente cinta. Pero al mismo tiempo, todas las cintas con sus conductores se pueden conectar a una fuente de alimentación. Tal circuito se puede llamar troncal radial, donde las cintas están conectadas radialmente a la IP, y los LED en el LED son troncales, es decir. uno por uno
De acuerdo con las reglas, las redes de bajo voltaje son redes de señalización, automatización, etc., pueden ser de 24, 36 o incluso 220 V, por lo que no es necesario vincular la corriente y el voltaje del circuito. Aquí, nuestras baterías constan de 30 elementos separados (latas), es decir Estas latas son completamente independientes, cada una con su propio estuche y puede marcar una batería desde un número arbitrario de latas. El voltaje del elemento es de 2 V (en realidad 2.2 V, como cualquier elemento ácido), la capacidad es de 2500 A * hora. Por lo tanto, la corriente del modo estándar de 10 horas de un recipiente de este tipo es de 250 A (funcionará durante 10 horas a esa corriente). En consecuencia, puede descargar y altas corrientes. Tiene una corriente de cortocircuito de 16,000 A (¡16 kiloamperios!). ¿Quién dirá que la corriente es pequeña? Y el voltaje es de solo 2 V, seguro incluso cuando toca la lengua.

[#7]

Al calcular para lámparas LED (3 piezas) MR16, 12 voltios, 5 vatios, la resistencia de las lámparas es de 28.8 ohmios (según la fórmula). La corriente a través de cada lámpara es de 0.417A para 0 my 0.398 para 20 m. Con una longitud de cable de 10 metros (1.5), la resistencia es 0.11, la corriente por lámpara: 3 piezas - 0.407, 10 piezas - 0.388, 20 - 0.359, respectivamente 0 m - 5 vatios, 20 m - 4,55 vatios. La caída no es muy significativa, pero con un fuerte aumento en el número de lámparas (100 piezas), la potencia asignada a la lámpara cae bruscamente. Conclusión: caerán hasta 10 lámparas con un cable de hasta 5 m, pero visualmente no lo verá, o cuanto más corto sea el cable, más lámparas podrá conectar y viceversa.

[#8]

Muchas gracias humanas. Hago el cableado de dos reflectores en el bote. 12V Son modernos, LED, pero cuando medí la corriente de consumo, resultó 4.5 / A por uno. casi 50W, nifiga usted mismo LED, como un halógeno en el faro de un automóvil. Pensé en la sección transversal de los cables de 2.5 mm.kv. e instalar los carretes. El artículo convencido de la exactitud de las sospechas.))
Gracias de nuevo

[#9]

VLaDISLAV, 

Si puede enviar recomendaciones para trabajar con tiras de LED, me gustaría conocer la opinión de un especialista de un perfil más alto.

La ley de Ohm para ayudarte. :)

Para fuentes de alimentación normales, indique la longitud máxima permitida del cable o la longitud de la tira de LED. Además, el artículo indica todo lo necesario para los cálculos.

[#10 Vasya]

Y sabe que cuando la lámpara se enciende, la resistencia se vuelve 10 veces mayor que la fría, por alguna razón no es su cuenta.

[#11 Vladimir]

La tira de LED con carcasas de LED 5050 tiene una potencia de 14,4 W / m. En el tambor 5 metros - 72 vatios.Obtenemos la fuerza actual en 72/12 = 6 A.

Según las tablas, la sección transversal de los cables debe ser de aproximadamente 0,9 mm2. Sin embargo, en la cinta misma, se muestran los cables de fábrica de una sección transversal muy pequeña. Y funcionan, no se derriten. ¿Cómo es eso?

[#12]

¡Todo lo dicho en el artículo se aplica exclusivamente a las lámparas halógenas (que han pasado de moda)! Y de ninguna manera conectado con iluminación LED!

Si tomamos un cable de cobre con una sección transversal de 1.5 mm2, entonces la resistividad de 100 (!) Metros será de solo 1.15 Ohm. Esta es una cifra absolutamente insignificante para los LED, ya que cada tira de LED tiene resistencias de varios cientos (!) Ohmios.

Por ejemplo, si las resistencias en la cinta son 180 ohmios, entonces a estos 100 metros menos de uno (!) Se perderá el porcentaje de potencia, y esto con una sección transversal de solo 1.5 mm2.

¡Lea atentamente y cambie a la iluminación LED de 12 voltios!

[#13 Sergey]

Gracias por el dato.