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Come scegliere una sezione del cavo per reti di illuminazione a 12 volt
Nelle conversazioni con i clienti, quando si parla di illuminazione alogena a 12 volt, per qualche motivo la parola "bassa corrente" sfarfalla spesso, il che caratterizza l'atteggiamento corrispondente alla scelta dei fili - che è a portata di mano, quindi lo usiamo, la tensione è sicura.
La tensione di 12 volt è davvero sicura, nel senso che toccare un filo nudo con tale tensione non è semplicemente sentito, ma le correnti in tali circuiti scorrono abbastanza grandi (vedi. punti salienti dell'uso della tensione di sicurezza nella vita di tutti i giorni).
Considera il cibo come esempio. lampada alogena ordinaria con una potenza di 50 W, la corrente nel circuito primario del trasformatore I = 50 W / 220 V = 0,23 A (o, più precisamente, un po 'di più, tenendo conto dell'efficienza del trasformatore), mentre la corrente I = 50 W / 12 V = 4,2 A scorre nel circuito secondario di 12 V, che è già 18 volte di più. Se non si tiene conto di questo fatto, si possono incontrare sorprese molto spiacevoli.
Un giorno un uomo venne da me per un consulto e raccontò cosa aveva fatto a casa sua illuminazione alogena, ha utilizzato un trasformatore a induzione affidabile da 1000 W con un carico di 900 W, impiegato da scatola di montaggio un filo separato per ogni lampada, ma al momento dell'accensione i fili hanno semplicemente preso fuoco e quei fili che hanno portato l'uscita del trasformatore alla scatola di montaggio.
Alla domanda sulla sezione dei fili posati - la risposta: "Una sezione ordinaria, come ovunque - 1,5 mm2". In modalità stazionaria, I = 900W / 12V = 75A dovrebbe fluire attraverso questo filo, e ancora di più quando acceso. La sezione del filo di rame in tali condizioni dovrebbe essere di almeno 16 mm2. Da qui la conclusione: È importante non dimenticare l'aumento delle correnti nei circuiti a 12 volt e, di conseguenza, scegliere i fili. Questo, tuttavia, a volte è completamente insufficiente.
Molto spesso abbiamo a che fare con i reclami che quando si utilizzano trasformatori ad alta potenza (in questo caso, 200 W è già ad alta potenza), fornendo diverse lampade, la luminosità delle lampade diminuisce notevolmente con l'aumentare della distanza dal trasformatore. I tentativi di affrontare questo problema aumentando la potenza del trasformatore, ovviamente, non portano a un miglioramento della situazione, soprattutto perché l'aumento della potenza delle lampade utilizzate non aiuta. Il fatto è che la causa di questo fenomeno è all'ordine del giorno caduta di tensione sui cavi secondo la legge di Ohm.
Illustriamo ciò che è stato detto su un esempio concreto:
Supponiamo di dover alimentare un gruppo di tre lampade da 50 W ciascuna, poste a una distanza L dal trasformatore, come mostrato in figura:
Il circuito equivalente ha la forma:
Resistenza di ogni lampada Rl = U2/ P = 2,88 Ohm e la resistenza del filo con una lunghezza L e una sezione trasversale S
dove ρ - resistività, in questo caso rame (0,0173 Ohm mm2/ M).
Se la tensione U è supportata all'uscita del trasformatore0 = 12 V, quindi la corrente attraverso ciascuna lampada
e la potenza rilasciata nella lampada
Usando queste formule, facile calcolare la potenza rispetto alla lunghezza del filo. I risultati del calcolo sono mostrati nella tabella (se si fa clic sull'immagine, la tabella verrà caricata in un formato più grande):
Come si può vedere dalla tabella, la potenza diminuisce abbastanza rapidamente con l'aumentare della lunghezza dei fili, Questo è ancora più chiaramente visto nei grafici:
Fig. 3 Perdita di potenza della lampada a seconda della lunghezza dei cavi di alimentazione
È possibile evitare evidenti dislivelli nel flusso luminoso delle lampade non solo attraverso l'uso di un filo di grande sezione, ma anche dividendo le lampade in gruppi alimentati da singoli fili, nel limite alimentando ciascuna lampada con il proprio filo. In ogni caso, quando si acquistano apparecchi di illuminazione, è utile chiedere al venditore di fornire raccomandazioni accurate sulla scelta della sezione del filo e dello schema di installazione.
Raccomandazioni specifiche per la scelta della sezione del filo nel circuito di illuminazione a 12 V quando si usano trasformatori elettronici e ad induzione sono riportate nelle tabelle corrispondenti.
Tabelle per la selezione della sezione dei fili nei circuiti di illuminazione a bassa tensione
Come mostrato in precedenza, dall'analisi delle perdite di potenza nelle reti di illuminazione a 12 V, la sezione dei cavi per l'illuminazione alogena di 12 volt deve essere selezionata tenendo conto della potenza totale delle lampade collegate al trasformatore e della lunghezza di questi fili.
L'approccio per determinare la sezione trasversale dei fili dipende dalla sorgente utilizzata per alimentare il circuito: elettronico o induzione. La lunghezza consentita dei fili nel circuito secondario degli alimentatori elettronici, di regola, non può superare i 2 metri (in casi molto rari, sono consentiti lunghezze fino a 3 metri per i trasformatori ad alta potenza). In questo caso utilizzare un filo con la sezione indicata nella documentazione del trasformatore. Se tali dati non sono disponibili, è possibile utilizzare provvisoriamente i dati della tabella:
Tavolo a sezione trasversale di fili di rame in un circuito di illuminazione a 12 V lungo fino a 2 metri (per alimentatori elettronici). Se fai clic sull'immagine, la tabella verrà caricata in un formato più grande.
Quando si utilizzano trasformatori a induzione, la lunghezza del filo nel circuito secondario è limitata solo dalla caduta di tensione attraverso i fili e, pertanto, può essere significativamente maggiore di alimentatori elettronici (a impulsi), soggetto a compensazione aumentando la sezione trasversale del filo.
Di seguito è riportato tabella per la scelta della sezione dei fili in base alla potenza totale delle lampade collegate all'avvolgimento secondario del trasformatore di induzione e alla lunghezza di questi fili. Va tenuto presente che le lampade possono essere divise in gruppi, ciascuno collegato con il proprio filo, in questo caso, la sezione trasversale del filo del gruppo è determinata dalla tabella per ciascun gruppo separatamente. Nel limite, è possibile collegare ogni lampada con il proprio filo.
Tabella trasversale dei fili di rame nel circuito di illuminazione a 12 V (per trasformatori a induzione).
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