Сечение кабеля для светильника

[eis]

Речь пойдет о светодиодном светильнике.

Я знаю, что данная тема уже обсуждалась в блоке "Подскажите пожалуйста!", но я не увидел реального ответа с цифрами, или методом расчета.
В одном из постов я попытался дать расчет, но сейчас мое мнение изменилось насчет его правильности. Я немного повторю, что было
"ДРЛ-250 При потреблении 300 Вт (допустим) и коэффициенте мощности 0,95 (компенсированный) имеет ток 1,43 А. При некомпенсированной схеме 2,15 А (ток лампы из справочника). Перегрузка по току при разгорании 1,5 (справочная книга по светотехнике).
Итого ток компенсированного светильника 1,43х1,5 = 2,15 А.

Светодиодный 70 Вт (При потреблении 75 Вт) и коэффициенте мощности 0,52 имеет ток 0,66 А,

что в 3,2 раза меньше, чем при ДРЛ-250
сечение жилы кабеля, действительно, будет в 3-3,5 раза меньше."

Ошибка заключалась в коэффициенте мощности. Он для многих светодиодных светильников, действительно, находится в районе 0,5. Однако это обусловлено наличием гармоник тока высшего порядка (осциллограмма тока, потребляемого из сети, прилагается), а не смещением тока относительно напряжения.
Поэтому 75Вт/(220В х 0,52) равно 0,66 А, но по этому току нельзя найти сечение кабеля!!! Его можно найти из теплового баланса
P=I^2 х R, или с учетом высших гармоник
P = R х сумм(In^2 x Kn)
In - действующее значение тока гармоники
Kn - коэффициент, учитывающий влияние поверхностного эффекта
(И.И. Карташев. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. Способы его контроля и обеспечения. МЭИ,2001)
Kn = 0.47 корень(n)
n - порядковый номер гармоники
В разложении кривой на осциллограмме
3-я гармоника - 93,2 %
5-я - 81,2%, 7-я - 67,2 % и т.д.
Теперь если записать P = R х сумм(In^2 x Kn) = I(1)^2 x R x K
I(1) - ток основной частоты 50 Гц;
К - обобщающий коэффициент поверхностного эффекта

Подсчеты приводить не буду (кому интересно могу выслать разложение кривой, проверите) K = 3,52
Заменим R = r x L / S
r - удельное сопротивление
L - длина
S - сечение жилы
И выведем из формулы S
S= (r x L x I(1)^2 /P) х K

При мощности светодиодного светильника 75 Вт приходится брать сечение кабеля в 3,5 раза больше, как для 260 Вт.
На мой взгляд вывод интересный, чтобы вернуться к этой теме.

Я не намекаю ни на какие конкретные светодиодные светильники. Я знаю, что есть светильники с кривой потребляемого тока близкой к синусоиде. Но есть не мало и таких, к которым все выше сказанное относится.

Мне интересно как потребителю и проектировщику отличить эти светильники между собой, чтобы правильно заложить сечение кабеля?

[Лис]

Не совсем понял вопрос, но вот что могу сказать:
Сечение провода влияет на нагрев провода (мощность) и "просад" на линии (пиковый ток).
сечение провода выбирается из расчета:
1. Длины линии
2. Средняя мощность потребления

А Блоки питания для светодиодных светильников выполняются с коректором коэффициента мощности или без, выбрать 1-й и пиковый толк не будет беспокоить...
Это все из моих практических соображений..

111111111111111

[pvm]

складываются не "четные", а "нечетные" гармоники, причем кратные "3" (третья, девятая и т.д.)

[camii dobrii]

Супер... Честно говоря не совсем врубился - надо вдумчиво почитать. Но если это действительно так, то я могу сказать что высших гармоник и в дешевых ЭПРА для КЛЛ хватает!

[eis]

Сообщение от Drust

Можно на цифрах, очень интересно. Исходные данные, коэффициент мощности 0,9 , ток 0,44 -кривая потребляемая тока -синусоид. Учитывается ли в расчетах компенсация реактивной мощности? Спасибо.

Если коэффициент мощности 0,9 и кривая синусоида, то беспокоиться не о чем. Выбираем сечение по току светильника.

По поводу компенсации реактивной мощности. В расчете, который я привел, не учитывается. Под компенсацией обычно понимается компенсация сдвига фаз тока и напряжения по основной частоте 50 Гц,а в приведенной кривой этого сдвига нет.

Если корректор коэффициента мощности будет работать в качестве фильтрокомпенсирующего устройства, то проблем, действительно, не будет. Но корректором мощности можно обозвать элементарный конденсатор во входных цепях.... Как опознать?

Уважаемый Лис, традиционно cечение провода по нагреву в зависимости от длины линии, средней мощности потребления. Но возможно в скором будущем (или уже сегодня) нам придется учитывать наличие и мощность гармоник высшего порядка, которые вытесняются по поверхности жилы при этом уменьшается сечение и нагрев увеличивается при той же передаваемой активной мощности.

Спасибо за дополнение, Самый Добрый, похоже область дешевых электронных блоков питания несколько шире....

Залез в описание одного ОЧЕНЬ распространенного блока
SAFETY & EMC - HARMONIC CURRENT - Compliance to EN61000-3-2,-3
Все в порядке сертификацию вроде прошел (хотя на блоке стоит только знак CE, а знака EMC нет). Осциллограмма у него такая же как в первом сообщении!!!

1111111111111111

[camii dobrii]

По поводу учета высших гармоник. У нас есть требования ЭМС, и по идее товары не соответсвующие этим параметрам не подлежат продаже на территории РФ. А так конечно барыжат чем попало и встрять можно... Лично исследовал ЭПРА для МГЛ. На китайцах гармоник куча, на европейцах всё цивильненько... Различия в сложности схемы и естественно в её стоимости. Так что на электронных компонентах экономить нельзя.

[pumos2]

Сообщение от eis

Речь пойдет о светодиодном светильнике.

Я знаю, что данная тема уже обсуждалась в блоке "Подскажите пожалуйста!", но я не увидел реального ответа с цифрами, или методом расчета.
В одном из постов я попытался дать расчет, но сейчас мое мнение изменилось насчет его правильности. Я немного повторю, что было
"ДРЛ-250 При потреблении 300 Вт (допустим) и коэффициенте мощности 0,95 (компенсированный) имеет ток 1,43 А. При некомпенсированной схеме 2,15 А (ток лампы из справочника). Перегрузка по току при разгорании 1,5 (справочная книга по светотехнике).
Итого ток компенсированного светильника 1,43х1,5 = 2,15 А.

Светодиодный 70 Вт (При потреблении 75 Вт) и коэффициенте мощности 0,52 имеет ток 0,66 А,

что в 3,2 раза меньше, чем при ДРЛ-250
сечение жилы кабеля, действительно, будет в 3-3,5 раза меньше."

Ошибка заключалась в коэффициенте мощности. Он для многих светодиодных светильников, действительно, находится в районе 0,5. Однако это обусловлено наличием гармоник тока высшего порядка (осциллограмма тока, потребляемого из сети, прилагается), а не смещением тока относительно напряжения.
Поэтому 75Вт/(220В х 0,52) равно 0,66 А, но по этому току нельзя найти сечение кабеля!!! Его можно найти из теплового баланса
P=I^2 х R, или с учетом высших гармоник
P = R х сумм(In^2 x Kn)
In - действующее значение тока гармоники
Kn - коэффициент, учитывающий влияние поверхностного эффекта
(И.И. Карташев. Качество электроэнергии в системах электроснабжения. Способы его контроля и обеспечения. МЭИ,2001)
Kn = 0.47 корень(n)
n - порядковый номер гармоники
В разложении кривой на осциллограмме
3-я гармоника - 93,2 %
5-я - 81,2%, 7-я - 67,2 % и т.д.
Теперь если записать P = R х сумм(In^2 x Kn) = I(1)^2 x R x K
I(1) - ток основной частоты 50 Гц;
К - обобщающий коэффициент поверхностного эффекта

Подсчеты приводить не буду (кому интересно могу выслать разложение кривой, проверите) K = 3,52
Заменим R = r x L / S
r - удельное сопротивление
L - длина
S - сечение жилы
И выведем из формулы S
S= (r x L x I(1)^2 /P) х K

При мощности светодиодного светильника 75 Вт приходится брать сечение кабеля в 3,5 раза больше, как для 260 Вт.
На мой взгляд вывод интересный, чтобы вернуться к этой теме.

Я не намекаю ни на какие конкретные светодиодные светильники. Я знаю, что есть светильники с кривой потребляемого тока близкой к синусоиде. Но есть не мало и таких, к которым все выше сказанное относится.

Мне интересно как потребителю и проектировщику отличить эти светильники между собой, чтобы правильно заложить сечение кабеля?

А можно задать вопрос???
Где написан ККМ в источнике тока -- приведите пример.
и второе---Фотография чего сделана в начале статье,
могу наприсылать сколько угодно и чего угодно,
есть прибор для измерения ВАХ полупроводниковых приборов.
А так завтра пупробую сделать снимок вах источника тока.
Да еще висит 10 светодиодных светильников по 25 ватт на проводе сечение 1,5 мм.кв
Провод что-то не греется

[eis]

Сообщение от pumos2

Фотография чего сделана в начале статье,
могу наприсылать сколько угодно и чего угодно,
есть прибор для измерения ВАХ полупроводниковых приборов.
А так завтра пупробую сделать снимок вах источника тока.

Это осциллограмма тока в цепи блока питания (источника тока).

Сообщение от pumos2

Да еще висит 10 светодиодных светильников по 25 ватт на проводе сечение 1,5 мм.кв
Провод что-то не греется

Не вижу проблемы 10х25=250 Вт/220 В = 1,14 А
Даже при плохом блоке питания с коэффициентом мощности 0,52 обусловленном наличием гармоник тока высшего порядка эквивалентный ток по тепловому действию на провод составит примерно 1,14х3,52= 4 А. Плотность тока 4/1,5 = 2,7 А даже алюминиевый провод не нагреешь, а медь тем более.


"Где написан ККМ в источнике" - в ПРОТОКОЛЕ ИСПЫТАНИЙ ИСТОЧНИКА ТОКА или СВЕТИЛЬНИКА при его СЕРТИФИКАЦИИ.ю

[pumos2]

Сообщение от eis

Это осциллограмма тока в цепи блока питания (источника тока).



Не вижу проблемы 10х25=250 Вт/220 В = 1,14 А
Даже при плохом блоке питания с коэффициентом мощности 0,52 обусловленном наличием гармоник тока высшего порядка эквивалентный ток по тепловому действию на провод составит примерно 1,14х3,52= 4 А. Плотность тока 4/1,5 = 2,7 А даже алюминиевый провод не нагреешь, а медь тем более.


"Где написан ККМ в источнике" - в ПРОТОКОЛЕ ИСПЫТАНИЙ ИСТОЧНИКА ТОКА или СВЕТИЛЬНИКА при его СЕРТИФИКАЦИИ.ю

А как она измеряется?последовательн� � или паралельно?
На измерителе ВАХ совсем другие картинки?
Да и у производителей источников тока вообще нет таких параметров.
и не понятно где искать.
А по поводу проводов --взяли 30 светильников и провод 0.75 кв мм.
Ничего не греется так что ваш расчет ставится под сомнение.

[eis]

Сообщение от pumos2

А как она измеряется?последовательн� � или паралельно?
На измерителе ВАХ совсем другие картинки?
Да и у производителей источников тока вообще нет таких параметров.
и не понятно где искать.

Это осциллограмма тока (последовательно!), а не ВАХ.
Параметры есть (правда не у всех производителей), но надо разбираться где их найти в характеристиках.

Сообщение от pumos2

А по поводу проводов --взяли 30 светильников и провод 0.75 кв мм.
Ничего не греется так что ваш расчет ставится под сомнение.

Я и не говорю, что расчет является абсолютной истиной это один из методов, причем УПРОЩЕННЫХ.
30 светильников 750 Вт - это еще не критичное значение для 0,75 мм2 меди. [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Тем более может оказаться, что у Вас хороший блок питания (можно узнать его тип и производителя. может есть в моей коллекции).
Если блок питания с такими параметрами как я указал в первоначальном расчете, то критическая нагрузка для провода 0,75 мм2 должна быть в районе 40 светильников.

1111111111111111111

[_Dmitry_]

Сообщение от eis

30 светильников 750 Вт - это еще не критичное значение для 0,75 мм2 меди.

По Вашему первому постингу, нагрев от светильника 75Вт аналогичен мощности 260Вт, значит светильники 750Вт должны быть аналогичны 2600Вт (по нагреву провода). Для провода 0,75 - это критичная нагрузка! На такую мощность я закладываю кабель 2,5мм2. Провод не расплавится - но грется будет очень сильно. Когда я дома подключаю водонагреватель 2,5кВт через удлинитель 1,5мм2 - удлинитель греется вполне ощутимо.
Так что можно считать, что эксперимент опроверг Ваши расчеты
Думаю ошибка в разложении гармоник - если пришлете расчет, то я его посмотрю.

[_Dmitry_]

Я может быть недостаточно вник в теорию, но насколько я знаю в однофазных линиях высокие гармоники не принципиальны. Они могут приобрести опасные значения в трехфазных линиях при сложении четных гармоник в нулевом проводе.
И потом, не вполне коректное сравнение - светодиодный светильник имеет высокие гармоники - а тот же ДРЛ - у него что идеальная синусоида? без гармоник?

[eis]

Сообщение от _Dmitry_

Я может быть недостаточно вник в теорию, но насколько я знаю в однофазных линиях высокие гармоники не принципиальны.

Принципиальны в любых сетях. Только наиболее вероятные опасные последствия различны.

Сообщение от _Dmitry_

И потом, не вполне коректное сравнение - светодиодный светильник имеет высокие гармоники - а тот же ДРЛ - у него что идеальная синусоида? без гармоник?

Согласен. Есть над чем поработать.
Кто решит задачку до конца, поделитесь!