|
Светотехника Технические вопросы и аспекты светотехники. Осветительное оборудование, лампы, дроссели, ПРА, ИЗУ, нормы освещения, методики освещения и другие светотехнические вопросы |
|
Опции темы | Опции просмотра |
12.08.2009, 01:22 | #1 |
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Сечение кабеля для светильника
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? |
12.08.2009, 10:51 | #2 |
Мастер
Регистрация: 09.04.2008
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 171
Вес репутации: 80 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
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.. |
12.08.2009, 10:54 | #3 |
ass
Регистрация: 11.12.2007
Адрес: Москва
Сообщений: 4,524
Вес репутации: 841 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
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!
__________________
Институт: МЭИ Кафедра: Светотехника и источники света Направление: Источники света и ПРА Тема диплома: Исследование параметров и характеристик цветных металлогалогенных ламп Руководитель: Елисеев Н.П. |
12.08.2009, 10:57 | #4 |
Guest
Сообщений: n/a
|
Ответ: Сечение кабеля для светильника
111111111111111
Последний раз редактировалось Незарегистрированный; 08.08.2010 в 12:12. |
12.08.2009, 11:22 | #5 | |
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
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!!! |
|
12.08.2009, 11:38 | #6 |
Guest
Сообщений: n/a
|
Ответ: Сечение кабеля для светильника
1111111111111111
Последний раз редактировалось Незарегистрированный; 08.08.2010 в 12:11. |
12.08.2009, 18:51 | #7 |
ass
Регистрация: 11.12.2007
Адрес: Москва
Сообщений: 4,524
Вес репутации: 841 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
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.
__________________
Институт: МЭИ Кафедра: Светотехника и источники света Направление: Источники света и ПРА Тема диплома: Исследование параметров и характеристик цветных металлогалогенных ламп Руководитель: Елисеев Н.П. |
28.06.2010, 21:43 | #8 | |
Мастер
Регистрация: 08.01.2010
Сообщений: 234
Вес репутации: 237 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
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 Последний раз редактировалось pumos2; 28.06.2010 в 22:07. |
|
29.06.2010, 00:29 | #9 | ||
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Цитата:
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 |
||
29.06.2010, 13:48 | #10 | |
Мастер
Регистрация: 08.01.2010
Сообщений: 234
Вес репутации: 237 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
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. |
|
29.06.2010, 16:39 | #11 | ||
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Параметры есть (правда не у всех производителей), но надо разбираться где их найти в характеристиках. Цитата:
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. |
||
07.08.2010, 01:42 | #12 |
Guest
Сообщений: n/a
|
Ответ: Сечение кабеля для светильника
1111111111111111111
Последний раз редактировалось Незарегистрированный; 08.08.2010 в 12:11. |
07.08.2010, 12:36 | #13 | |
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Про расчет проводов блок питания - светодиоды пока речи не было. Хотя для некоторых блоков там тоже есть над чем покумекать. |
|
31.08.2010, 11:51 | #14 |
Мастер
Регистрация: 15.08.2010
Сообщений: 198
Вес репутации: 186 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Кстати, вопрос. Если, например, мы питаем светодиодную ленту (24В) через ШИМ-диммер, получается, что импульсы потребления тока (после диммера) будут практически прямоугольными. Это как-то влияет на выбор сечения провода от диммера до ленты? По моему опыту, длина линий там легко может достигать 10 метров, бывало и больше, для низких напряжений это уже много, судя по программкам для расчета сечения...
|
31.08.2010, 12:38 | #15 |
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Для яркости светодиодов форма питающего напряжения (при достаточно высокой частоте) не важна. Важно действующее значение тока. А оно (если ток не постоянный) будет зависеть от реактивного сопротивления светильника (светодиодной ленты). Если пренебречь ёмкостным сопротивлением светодиодной ленты, то разницы нет.
|
31.08.2010, 14:57 | #16 | |
Мастер
Регистрация: 15.08.2010
Сообщений: 198
Вес репутации: 186 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
|
|
31.08.2010, 15:10 | #17 |
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
В первом сообщении речь о токе в кабеле от щитка освещения до БП (драйвера/ЭПРА - назовите как угодно, суть не меняется) светильника.
При использовании импульсного блока питания без коррекции кривой потребляемого тока получается импульсный ток и синусоидальное напряжение. Короче, кривая тока не совпадает с кривой напряжения. А ты спрашиваешь о токе в кабеле от БП до нагрузки (светодиода) - там кривая тока совпадает с кривой напряжения как по фазе, так и по форме. Ну, почти совпадает. Для расчётов не критично. Можно условно считать, что светодиод обладает чисто активным сопротивлением. Другой вопрос, что при питании обширных сетей высокочастотным меандром по неэкранированным проводникам необходимо проверить осветительную установку на электромагнитную совместимость с остальным оборудованием, например с пультами радиоуправления и другой чувствительной радиоэлектронной аппаратурой. Последний раз редактировалось Alexiy; 31.08.2010 в 15:29. |
31.08.2010, 15:31 | #18 | |
Мастер
Регистрация: 15.08.2010
Сообщений: 198
Вес репутации: 186 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
По электромагнитной совместимости - да, об этом тоже думали. Я вот счас уточнил - частота ШИМ у нас до килогерца, так что серьезных помех быть не должно. Один объект уже сделали, там в одном шкафу и блоки питания, и диммеры, и звукоусиливающая аппаратура - все работает отлично. Блоки питания только пищат, сцуки... |
|
31.08.2010, 15:41 | #19 |
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Дело не в шкафу, а в магнитном поле, которое создают проводники от БП до светодиода, короче, сама светодиодная лента является большой передающей антенной. Если пустить по ней высокочастотный сигнал, (пусть и низковольтный) то он создаст радиопомеху на соответствующей частоте по всему помещению и даже вокруг него - в соседних помещениях!
Если рассматривать люминесцентные светильники с ЭПРА и светодиодные светильники, у которых драйвер установлен в одном корпусе с источниками света, то длина проводников, находящихся под высокочастотным напряжением незначительна, однако и они представляют собой источник радиопомехи. Последний раз редактировалось Alexiy; 31.08.2010 в 15:44. |
31.08.2010, 16:49 | #20 | |
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Вообще-то дело в синусоиде. Потери напряжения в проводах при постоянном токе I*r. Мощности I^2*r. Величина r - омическое сопротивление провода, т.е. активное сопротивление постоянному току. Для других частот происходит вытеснение тока по сечению провода, и r увеличивается с увеличением частоты. Существующая электротехника рассматривает всего две формы тока постоянный и синусоидальный различных частот. Все остальные формы представляются через набор указанных. Прямоугольная форма - это тоже набор синусоид. Поэтому применять омическое сопротивление провода для этой формы не совсем правильно (вопрос в ошибке допустимой для инженерных расчетов. ее надо оценить). Есть такое понятие волновое сопротивление линии и коэффициент затухания. Т.е. на высоких частотах провод нельзя представить только активным сопротивлением, чтобы узнать напряжение на противоположном конце!!! Посмотрите теорию линейных цепей раздел длинная линия. Не посмотрел Ваше последнее сообщение. Если основная частота до килогерца, то можно не сильно заморачиваться. Думаю, что ошибка будет небольшой. Если конечно не обмотаете провод вокруг стальной болванки Последний раз редактировалось eis; 31.08.2010 в 16:52. |
|
31.08.2010, 17:06 | #21 |
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Слишком глубоко в теорию копнул. Учитывая то, что прямоугольные импульсы могут быть с любой скважностью (с переменной, например), с плавающей частотой или вовсе непериодические, например пучками по 2-4 импульса - тут теоретически через формулу выразить и в ряд гармоник разложить вообще невозможно.
Килогерц - вовсе звуковая частота. Даже не 25-40 кГц как в ЭПРА люминесцентных светильников! Откуда там скин-эффект?! А помехи-таки будут... |
31.08.2010, 18:27 | #22 |
Мастер
Регистрация: 15.08.2010
Сообщений: 198
Вес репутации: 186 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Не-не, я как раз такого ответа и ждал, чтоб понимать что там вообще происходит
Ок, спасибо. Ну в любом случае сильное разнесение диммера и ленты - это нетипичный случай, обычно все рядом монтируется. |
31.08.2010, 18:57 | #23 | |
Оракул
Регистрация: 05.12.2008
Адрес: Гомель
Сообщений: 723
Вес репутации: 458 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
|
|
31.08.2010, 20:49 | #24 | |
********??? ********???
Регистрация: 22.01.2009
Адрес: Россия
Сообщений: 881
Вес репутации: 417 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Коллеги вы оба далеко зашли, Игорь меньше, а Алексей вообще углубился далеко, почти в радиоэлектронику! Проще надо, наверное?
__________________
Светотехник-инженер |
|
31.08.2010, 22:52 | #25 | ||
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Для моделирования различных математических, физических, экономических и т.п. систем существуют универсальные комплексы типа MatLab и его бесплатные аналоги, а также специализированные комплексы для моделирования различных систем. Уже давно ни один серьёзный проектировщик не считает освещение вручную по методу коэффициента использования. Все используют DIALux, Relux и т.п. Я электромагнитные процессы не моделирую, но знаю, что есть специализированные программы для моделирования таких систем. Для чистоты экскремента можно даже записать реальные эпюры напряжения и использовать их в модели. А лучше всего, конечно, в реале собрать и замерить уровень создаваемых помех, благо десяток метров светодиодной ленты + диммер с БП не такие уж заоблачные деньги стОят. Именно лента со своими длинными, не экранированными ничем проводниками будет служить источником электромагнитных помех, если питать её импульсным током. Я когда писал, что слишком глубоко в теорию копнул, имел в виду, что тут одной теории маловато будет - может вылезти совершенно неожиданная зависимость факторов. Например, в московском метро решили внедрить релейную сигнальную систему управления движением. Спроектировали, собрали, запустили и... все светофоры загорелись красным! На управляющих контактах должно было быть либо 1 В, либо 5 В, а там 4 В! Озадачились. Смоделировали и рассчитали. Обнаружили 17-ю гармонику, которая попадала в системе в резонанс!!! Установили фильтры для частоты 17-й гармоники и всё заработало! Разве теоретически можно было предсказать? Только целенаправленное математическое моделирование выручило. Цитата:
Почему тиристорным (или транзисторным, работающим в режиме электронного ключа)? Потому, что он либо ток проводит, либо не проводит. Соответственно, отсутствуют (почти отсутствуют) тепловые потери на диммере. А мерцание с частотой 1 кГц глазом не воспринимается. ------------------------------------------------------- Кстати, тема изначально вообще-то не о электромагнитной совместимости, просто к слову пришлось. Надо бы это обсуждение в отдельную тему слить. Последний раз редактировалось Alexiy; 31.08.2010 в 23:15. |
||
31.08.2010, 23:41 | #26 | |
********??? ********???
Регистрация: 22.01.2009
Адрес: Россия
Сообщений: 881
Вес репутации: 417 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
которую до сих пор сохранил! Это был приз на олимпиаде по электротехнике в Иваново, 1979г, с эмблемами московской олимпиады 80-го. Умею пользоваться линейкой до сих пор. Для того, чтобы моделировать необходимо точно формально математически описать процесс. Дальше считай на чем угодно! По теме. EIS задал правильное направление. Рекомендую, из собственного опыта, две книжки. "Теория цепей" автор Атабеков или ТОЭ, атор Бессонов. Есть и другие книжки. Интернет вам в руки (яндех, гугл и т.п.). Ищите! Вообще, я скептически отношусь к программкам, которые устроены, как "четырехполюсник". Т.е., вход-выход, а внутри "черный" ящик! Знать надо основы, которые, как правило, не очень сложны для понимания! Давно занимался САПРом, но поняв, что газовый разряд описывается сложной системой интегро-дифференциальных уравнений, которые почти не решаются аналитически, занятия эти бросил. p.s. В жизни занимался и пытаюсь заниматься, как фундаментальной, так и прикладной наукой. Нельзя их четко разделить. Плюс технологи, конструирование, метрология, маркетинг и организация производства. Все можно делать в России! Нужны деньги! Сейчас, как говаривал сэр Резерфорд – «С помощью сургуча и веревочки», науку не сделаешь!
__________________
Светотехник-инженер |
|
01.09.2010, 00:36 | #27 |
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Всё верно. Правильно говорите. Метрология и маркетинг несомненно важны.
До середины 1979 я вообще даже не родился, так что респект вам. Однако, konan задал конкретный вопрос: повлияет ли на сечение провода использование диммера. Я вроде, достаточно чётко ответил. Что мы сейчас обсуждаем? |
01.09.2010, 21:39 | #28 | ||||
Мастер
Регистрация: 15.08.2010
Сообщений: 198
Вес репутации: 186 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
А вот потери напряжения намного интереснее, я буквально вчера своих бойцов озадачил, померили потери на 6 основных видах ленты, стали чуточку умнее в прикладном плане. Цитата:
Цитата:
Цитата:
Вообще, в каждом Вашем посте чувствуется такая советская (исключительно в хорошем смысле) основательность. Спасибо за то, что делитесь с нами знаниями и опытом. На эту тему есть хороший старый анекдот. Тбилиси, узкая улочка, балконы домов практически на расстоянии вытянутой руки. Утром выходят покурить два соседа. Стоят, курят. Молчат. Один, выпустив дым: "Дарагой! Ты мой жэна нэ видел?" Другой: "Дарагой, ты что, савсэм с ума сашол? Вон твой жэна за твой спина в комнатэ чай тэбэ наливает!" Первый: "Э! Разгавариваем, да?" |
||||
02.09.2010, 10:17 | #29 | |||
GOD
Регистрация: 10.03.2009
Адрес: Москва и область
Сообщений: 2,678
Вес репутации: 1003 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
Цитата:
Цитата:
А измерение падения напряжения на реальных образцах ленты и питающих устройств (БП, диммер/контроллер, усилитель сигнала) - бесценный опыт, который никакой теорией не заменишь. Ещё интересно померить параметры цепи при изменении мощности диммером. |
|||
02.09.2010, 20:57 | #30 | |
Мастер
Регистрация: 15.08.2010
Сообщений: 198
Вес репутации: 186 |
Ответ: Сечение кабеля для светильника
Цитата:
А насчет померить цепь с диммером - как я понял из твоей таблицы для расчета потерь напряжения, процент потерь пропорционален току, протекающему через проводник (при прочих равных). Так что померить-то можно, но практического смысла не вижу - и так ясно, что чем меньше ток, тем меньше потери. Емкость ленты на частоте до килогерца заметных поправок тоже не внесет. Хотя, тут ты прав - опыт бесценный. Будет нечем заняться - померим PS. В том же даташите на осрам - Lifetime up to 20000 h. Теперь можно смело заявлять - вон, сраный осрам всего 20 тыс часов светит, а мои суперкитайцы - не менее 50! Последний раз редактировалось konan; 02.09.2010 в 21:00. |
|