Краткият отговор: използвайте 12 V за кратки разстояния с едно или две тела, 24 V, когато пробегът е по-дълъг или няколко светлини споделят един кабел, и резервно мрежово напрежение за инсталации, където броят на устройствата и разстоянието на кабела правят ниското напрежение непрактично. Решението почти никога не зависи от светлината -, а от това колко напрежение преживява кабелът. Повечето-осветления за басейни с ниско напрежение, които „изглеждат слаби“ или „отказват рано“ са проблем с падане на напрежението, който е заложен на етапа на чертане и не може да бъде коригиран при пускане в експлоатация.
Ние изграждаме осветителни тела при трите напрежения и виждаме един и същ модел на повреда всеки сезон: система, определена само от мощността на осветителното тяло, инсталирана с кабел с по-малък размер, доставящ 9,5 V на осветително тяло, проектирано за 12 V. По-долу е аритметиката, която го предотвратява, и точките на съответствие, които определят метода на окабеляване.
Какво всъщност изисква електрическият код
В Съединените щати осветителните тела за басейни и фонтани попадат под член 680 на NEC. Разпоредбите, които оформят вашата спецификация, са:
GFCI защита е необходима за вериги, захранващи подводни осветителни тела, работещи над 15 волта. Ето защо-системите с ниско напрежение доминират в осветлението на жилищни басейни - това е решение, свързано с безопасността и инспекцията-, колкото и инженерно решение.
Инсталациите в мокри -ниши, регулирани от 680.23, имат допълнителни правила относно дължината на кабела, края и разположението на съединителната кутия, тъй като осветителното тяло е проектирано да бъде извадено от водата, докато нишата остава наводнена.
Изравняването на потенциалите съгласно 680.26 се прилага за структурата на басейна и неговите метални части, независимо от напрежението на осветителното тяло. Ниското напрежение намалява риска; това не премахва изискването за свързване.
От страна на продукта захранващият блок, който захранва система с ниско-напрежение, сам по себе си е посочен продукт: UL 379, Стандарт за захранващи блокове за осветителни тела за фонтани, плувни басейни и спа (с CSA C22.2 No. 218.1 като канадски еквивалент). Следват две неща за спецификация. Трансформаторът не е общо захранване и за съвместима инсталация е необходим посочен захранващ блок -, а не преработен електронен трансформатор.
Самият спад на напрежението не е нарушение на кода. NEC 210.19(A) Информационна бележка №. 4 препоръчва ограничаване на спада на напрежението в разклонителната-верига до 3%, с 5% комбинирани за захранващо устройство плюс разклонена верига. Това е препоръка за разумна ефективност, но за 12 V осветително тяло спад от 3% е само 0,36 V -, така че проектантът за ниско-напрежение работи в много по-малък бюджет, отколкото предполага текстът на кода.
Защо съществува ниско напрежение и защо то е непростимо
Дванадесет волта е решение за безопасност: под прага от 15 V, който задейства изискването на GFCI за подводни осветителни тела, последствието от повреда на уплътнението е по-скоро мъртва светлина, отколкото опасност от удар. Това струва много и това е причината пазарът на жилищни басейни да работи на 12 V.
Цената на тази безопасност е, че верига с ниско{0}}напрежение има много малко напрежение за губене. Намалете същия процент от 12 V и от 230 V и абсолютната загуба е двадесет пъти по-малка при 230 V. 10% загуба на верига от 12 V оставя 10,8 V на приспособлението - LED драйверът може да откаже да стартира, или да стартира и да работи горещо, или да започне и да отпадне на следващата студена сутрин. Нито едно от тях не изглежда като проблем с кабела по това време, поради което толкова много грешки при ниско-напрежение се диагностицират погрешно като повреди на драйвера.
Изчисляване на спада на напрежението с реални числа
За дву{0}}проводникова верига стандартното изчисление е:
V(капка)=(2 × L × I × R) ÷ 1000
където L е еднопосочната дължина на кабела във футове, I е токът в ампери, R е съпротивлението на проводника в ома на 1000 фута, а коефициентът 2 отчита обратния проводник. Съпротивление на 1000 фута за медни проводници без покритие, от глава 9 на NEC:
| Диригент | Съпротивление (Ω на 1000 фута) |
|---|---|
| 14 AWG | 3.14 |
| 12 AWG | 1.98 |
| 10 AWG | 1.24 |
| 8 AWG | 0.78 |
Работен пример: 72 W осветление, 100 фута едно-посочно
Вземете четири 18 W осветителни тела - 72 W общо - на 100 фута бягане от захранващия блок до последното осветително тяло.
При 12 V токът на веригата е 72 ÷ 12=6 A:
| Диригент | Падане на напрежението | Като % от 12 V | Напрежение на приспособлението |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.77 V | 31.4% | 8,2 V - няма да работи надеждно |
| 12 AWG | 2.38 V | 19.8% | 9,6 V - маргинален в най-добрия случай |
| 10 AWG | 1.49 V | 12.4% | 10,5 V - под проектния диапазон |
| 8 AWG | 0.94 V | 7.8% | 11,1 V - работи, не е удобно |
При 24 V същите 72 W черпят 72 ÷ 24=3 A:
| Диригент | Падане на напрежението | Като % от 24 V | Напрежение на приспособлението |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 1.88 V | 7.85% | 22.1 V |
| 12 AWG | 1.19 V | 4.95% | 22.8 V |
| 10 AWG | 0.74 V | 3.1% | 23.3 V |
| 8 AWG | 0.47 V | 1.95% | 23.5 V |
Удвояването на напрежението намалява наполовина тока, а намаляването наполовина тока намалява наполовина спада -, но тъй като допустимият спад се измерва спрямо захранване, което също е два пъти по-голямо, процентът пада още повече. При пробег от 100 фута, 12 V се нуждае от 8 AWG, за да достигне спад, който 24 V постига с 12 AWG. Това е целият аргумент за 24 V в едно сравнение.
Още една променлива: съпротивлението нараства с температурата. Съпротивлението на проводника при работна температура е по-високо от стойността в таблицата, което е една от причините инсталаторите, които изчисляват падането на студен проводник, да установят, че системата не работи добре през лятото.
Трите напрежения, едно до друго
| 12 V | 24 V | Мрежово напрежение (120 V / 230 V) | |
|---|---|---|---|
| Праг на безопасност | Под 15 V GFCI тригер за подводни осветителни тела | Под тригера 15 V GFCI | Над - GFCI се изисква за веригата |
| Практическа дължина на веригата | Кратко: няколко срещи, кратки серии | Среден: по-дълги разстояния, повече приспособления за кабел | Дълги бягания, много срещи |
| Размер на проводника | Голям спрямо натоварването | Умерен | Малък спрямо натоварването |
| Силов агрегат | Трансформатор за ниско{0}}напрежение (UL 379) | Трансформатор за ниско{0}}напрежение (UL 379) | Без стъпка-надолу за осветителното тяло; различен метод на окабеляване |
| Типично прилягане | Жилищни басейни, малки функции, преоборудване | Търговски басейни, дълги бягания, голям брой мачове | Големи фонтани и търговски басейни с дълги домашни писти |
| Не успява как | Слабо, мигащо, не стартира - обикновено грешка в кабела | Същото, но много по-голяма граница, преди да се случи | Отказва безопасно само ако методът на окабеляване и GFCI са правилни |
Оразмеряване на силовия агрегат
Три проверки в този ред.
Общ свързан товар, след това височина. Добавете мощността на арматурата. Трансформатор, работещ на 95% от номиналната мощност в продължение на часове в топло заграждение, не е 20-годишен компонент; оставете резерв за натоварване и топлина.
Докосвания или много{0}}извеждане. Когато трансформаторът предлага няколко изходни отвода, използването на най-високото, което поддържа последното приспособление вътре във входния му обхват, е законен начин за възстановяване на някакъв спад -, при условие че първото приспособление в цикъла след това седи в собствения си толеранс. И двата края на веригата имат значение.
Напрежение на последното приспособление, не на трансформатора. Числото, което решава дали системата работи, е измереното напрежение на най-отдалеченото от захранващия блок приспособление, при пълно натоварване, с включени светлини. Ако тази цифра е под номиналния входен обхват на устройството, кабелът е грешен, каквото и да пише на чертежите. Компетентният запис за въвеждане в експлоатация го включва.
Аритметика за модернизация: какво се променя, когато халогенът стане LED
Модернизацията е мястото, където изчисляването на падането най-често се пропуска, тъй като кабелът вече съществува. Физиката не се е променила, но числата са - драматично.
Басейн, осветен от 300 W 12 V халоген, черпи 25 A. Заменете тези лампи с 30 W LED и токът пада до 2,5 A, десетократно намаление. Спадът на напрежението е пропорционален на тока, така че спадът също пада десетократно. Верига, която беше незначителна за халоген, е удобно в рамките на толеранса за LED, без никаква промяна на кабела. Това е едно от по-тихите предимства на преобразуването на LED и обяснява защо модернизацията понякога работи видимо по-добре от инсталацията, която е заменила.
Обратният случай е капанът. Смяната на 35 W халогенна лампа със светодиод "35 W еквивалент" не оставя тока непроменен, освен ако новият драйвер действително не черпи 35 W на входа. Размер от входната мощност на новото приспособление, а не от еквивалентността, отпечатана върху кутията.
AC или DC и какво реално извежда трансформаторът
Басейнните-системи за ниско напрежение са били исторически изградени около променливотокови - магнитни трансформатори, захранващи халогенни лампи, и двете променливотокови устройства. LED осветителното тяло добавя драйвер, а драйверите се различават по това, което приемат. Някои коригират AC вътрешно и работят на двете захранвания. Други очакват DC вход или форма на вълната, която даден трансформатор не произвежда.
Три проверки преди поръчка. Проверете дали входът на осветителното тяло е AC, DC или едно от двете. Потвърдете изходния тип на трансформатора и неговото напрежение при реално натоварване, а не при празен ход, тъй като ненатоварен трансформатор показва по-високи стойности, отколкото при товар. И потвърдете, че резервният електронен трансформатор е съвместим с драйвера, а не само с лампата, която е заменил. Това са спецификационни въпроси с документални отговори и несъответствие, открито при пускане в експлоатация, е скъп начин да ги научите.
Където мрежовото напрежение все още има смисъл
Ниското напрежение не е автоматично правилно. На голям фонтан с десетки арматури и домашни линии от няколкостотин фута, размерът на проводника, необходим за задържане на 12 V или 24 V спад в толеранса, става неразумен - в цената на медта, в запълването на тръбопровода и във физическата трудност при завършване на голям кабел в уплътнение на арматурата. Над определен проектен мащаб, осветителните тела с линейно-напрежение със съвместим метод на окабеляване и GFCI защита са практичният избор и търговията се извършва съзнателно, а не по подразбиране.
Грешката е средният случай: комерсиален басейн с осем приспособления и 150 фута пробег, посочено при 12 V, „защото басейните са с ниско напрежение“. Тази система ще бъде под напрежение в първия ден и ще бъде обвинена в арматурата.
Какво се обърка при пускането в експлоатация
Четири грешки представляват по-голямата част от него. Кабел, оразмерен от списъка с приспособления, а не от тока и хода. Приспособления, добавени към съществуващ трансформатор без повторно-извършване на изчислението на спада. Един единствен кабел, заобиколен от приспособление до приспособление, така че всяко приспособление след първото носи падането на всички тях. И класиката: заявената от производителя мощност, третирана като действителна консумация, когато драйверът черпи повече от LED изхода на входната страна.
Често задавани въпроси
24 V по-безопасно ли е от 12 V? Не в смисъла, който има значение. И двете са под прага от 15 V, който задейства изискването на GFCI за подводни осветителни тела в NEC, така че и двете осигуряват едно и също предимство за безопасност пред мрежовото напрежение. Разликата е в електричеството, а не в -безопасността.
Мога ли да пусна 12 V лампи на 24 V или обратното? Не. Осветителните тела са проектирани за конкретен входен диапазон и драйвер, работещ извън него, или ще откаже да стартира, ще работи с намалена мощност или ще се повреди преждевременно. Свържете приспособлението с доставката.
Защо светлините ми затъмняват, когато всички са включени? Почти винаги спад на напрежението. Токът се покачва с пълното натоварване, спадът се покачва с тока и последното приспособление в изпълнение вижда най-ниското напрежение. Измерете при най-отдалеченото приспособление при пълно натоварване.
Докъде мога да пусна 12 V? Няма еднозначен отговор - зависи от товара и проводника. Изчислете спада, след което сравнете резултата с входния диапазон на устройството с марж. Като правило, удвояването на дължината или натоварването изисква проводник с четири размера по-голям, за да поддържа същия процент спад.
Трябва ли да изчислявам спада на напрежението в метрика? Физиката е същата. Преобразувайте пробега във футове и използвайте стойностите на ома-на 1000 фута или използвайте съпротивлението на проводника на километър и метричната форма на същото уравнение. Не смесвайте единици.
Трябва ли самия кабел да е специален? да Използвайте-одобрен за открито, директен-кабел за погребване и правете всяко снаждане на мокри-области във водоустойчива кутия, а не във водата. IP рейтингът на осветителното тяло не покрива снаждане, което поставяте извън него.
Където се вписваме
Chongqing Xinyuanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. произвежда подводно и ландшафтно осветление от 2008 г. насам в съоръжение от 5000 m². Ние доставяме осветителни тела за басейни и фонтани в конфигурации от 12 V, 24 V и линейно-напрежение в корпуси SS304 и SS316/316L и ще изчислим спада за вашия цикъл, ако изпратите списъка с осветителни тела, еднопосочно-разстояние и предложения размер на проводника.