Kısa cevap: Bir veya iki armatürle kısa çalışmalar için 12 V kullanın, çalışma daha uzun olduğunda veya birkaç ışık bir kabloyu paylaştığında 24 V kullanın ve armatür sayısı ve kablo mesafesinin düşük voltajı kullanışsız hale getirdiği kurulumlar için hat voltajını ayırın. Karar neredeyse hiçbir zaman ışıkla ilgili değildir -, kabloda ne kadar voltajın hayatta kaldığıyla ilgilidir. "Sönük görünen" veya "erken arızalanan" çoğu düşük-voltajlı havuz aydınlatması, çizim aşamasında ortaya çıkan ve devreye alma sırasında düzeltilemeyen bir voltaj düşüşü sorunudur.
Her üç voltajda da armatürler kuruyoruz ve her sezon aynı arıza modelini görüyoruz: yalnızca armatürün gücüyle belirlenen, küçük boyutlu kabloyla kurulan, 12 V için tasarlanmış bir armatüre 9,5 V sağlayan bir sistem. Aşağıda bunu önleyen aritmetik ve kablolama yöntemini belirleyen uyumluluk noktaları verilmiştir.
Elektrik kodunun aslında neyi gerektirdiği
Amerika Birleşik Devletleri'nde havuz ve fıskiye armatürleri NEC Madde 680 kapsamına girer. Şartnamenizi şekillendiren hükümler şunlardır:
15 voltun üzerinde çalışan su altı armatürlerini besleyen devreler için GFCI koruması gereklidir. Düşük-voltajlı sistemlerin konut havuzu aydınlatmasında hakim olmasının nedeni budur - bu, bir mühendislik kararı olduğu kadar bir güvenlik ve denetim-karmaşıklığı kararıdır.
680.23'e tabi ıslak niş kurulumları, kablo uzunluğu, sonlandırma ve bağlantı kutusu yerleşimi konusunda ek kurallar taşır çünkü armatür, niş su altında kalırken sudan çıkarılacak şekilde tasarlanmıştır.
680.26 kapsamındaki eşpotansiyel bağlama, armatür voltajından bağımsız olarak havuz yapısı ve metal parçaları için geçerlidir. Düşük voltaj riski azaltır; yapıştırma zorunluluğunu ortadan kaldırmaz.
Ürün tarafında, düşük-voltajlı bir sistemi besleyen güç ünitesinin kendisi de listelenen bir üründür: UL 379, Çeşme, Yüzme Havuzu ve Spa Armatürleri için Güç Üniteleri Standardı (Kanada eşdeğeri olarak CSA C22.2 No. 218.1 ile). Bir spesifikasyon için iki şey takip eder. Transformatör genel bir güç kaynağı değildir ve uyumlu bir kurulum, başka bir amaca yönelik bir elektronik transformatöre değil, listelenmiş bir güç ünitesine - ihtiyaç duyar.
Gerilim düşüşünün kendisi bir kod ihlali değildir. NEC 210.19(A) Bilgi Notu No. 4, dal-devre voltaj düşüşünün %3 ile sınırlandırılmasını, besleyici artı dal devresi için %5'in birleştirilmesini önerir. Makul verimlilik için bir öneridir, ancak 12 V'luk bir armatür için %3'lük düşüş yalnızca 0,36 V'tur -, dolayısıyla düşük-voltaj tasarımcısı kod metninin ima ettiğinden çok daha sıkı bir bütçeyle çalışır.
Neden düşük voltaj var ve neden affetmez?
On iki volt bir güvenlik kararıdır: Su altı armatürleri için GFCI gereksinimini tetikleyen 15 V eşiğinin altında, conta arızasının sonucu şok tehlikesinden ziyade ölü ışıktır. Bu çok değerlidir ve konut havuzu pazarının 12 V ile çalışmasının nedeni de budur.
Bu güvenliğin bedeli, düşük-voltajlı bir devrede boşa harcanacak voltajın çok az olmasıdır. 12 V ve 230 V'den aynı yüzdeyi düşürün ve mutlak kayıp 230 V'ta yirmi kat daha azdır. 12 V'luk bir devrede %10'luk bir kayıp, fikstürde 10,8 V bırakır - bir LED sürücüsü başlamayı reddedebilir veya başlayıp sıcak çalışabilir veya bir sonraki soğuk sabah başlayıp düşebilir. Şu anda bunların hiçbiri bir kablo sorununa benzemiyor; bu nedenle pek çok düşük{11}}voltaj hatası, sürücü hatası olarak yanlış teşhis ediliyor.
Gerçek sayılarla gerilim düşümü hesaplaması
İki-iletkenli bir devre için standart hesaplama şu şekildedir:
V(damla)=(2 × L × I × R) ÷ 1000
burada L, fit cinsinden-tek yönlü kablo uzunluğudur, I amper cinsinden akımdır, R, 1.000 fit başına ohm cinsinden iletken direncidir ve 2 faktörü, dönüş iletkenini açıklar. NEC Bölüm 9'dan kaplanmamış bakır iletkenler için 1000 fit başına direnç:
| Orkestra şefi | Direnç (1000 ft başına Ω) |
|---|---|
| 14 AWG | 3.14 |
| 12 AWG | 1.98 |
| 10 AWG | 1.24 |
| 8 AWG | 0.78 |
Çözümlü örnek: 72 W aydınlatma, 100 ft tek-yol
Güç ünitesinden son armatüre kadar 100 ft'lik bir koşuda dört adet 18 W'lık armatürü - 72 W toplam - alın.
12 V'ta devre akımı 72 ÷ 12=6 A'dır:
| Orkestra şefi | Gerilim düşüşü | 12 V'nin %'si olarak | Fikstürdeki voltaj |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 3.77 V | 31.4% | 8,2 V - güvenilir bir şekilde çalışmayacak |
| 12 AWG | 2.38 V | 19.8% | En iyi ihtimalle 9,6 V - marjinal |
| 10 AWG | 1.49 V | 12.4% | 10,5 V - tasarım aralığının altında |
| 8 AWG | 0.94 V | 7.8% | 11,1 V - uygulanabilir, rahat değil |
24 V'de aynı 72 W, 72 ÷ 24=3 A'yı çeker:
| Orkestra şefi | Gerilim düşüşü | 24 V'nin %'si olarak | Fikstürdeki voltaj |
|---|---|---|---|
| 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 |
Gerilimin iki katına çıkarılması akımı yarıya indirir ve akımın yarıya indirilmesi - düşüşünü yarıya indirir, ancak izin verilen düşüş yine iki kat daha büyük bir kaynağa göre ölçüldüğü için yüzde daha da düşer. 100 ft'lik bir koşuda, 24 V'nin 12 AWG ile elde ettiği düşüşe ulaşmak için 12 V'nin 8 AWG'ye ihtiyacı vardır. Bir karşılaştırmada 24 V'nin tüm argümanı budur.
Bir değişken daha: direnç sıcaklıkla birlikte artar. Çalışma sıcaklığındaki iletken direnci tablo değerinden daha yüksektir; soğuk iletkendeki düşüşü hesaplayan tesisatçıların yaz aylarında sistemin düşük performans göstermesinin nedenlerinden biri de budur.
Üç voltaj yan yana
| 12 V | 24 V | Hat voltajı (120 V / 230 V) | |
|---|---|---|---|
| Güvenlik eşiği | Su altı armatürleri için 15 V GFCI tetikleyicinin altında | 15 V GFCI tetikleyicisinin altında | Devre için gereken - GFCI'nin üzerinde |
| Pratik devre uzunluğu | Kısa: birkaç fikstür, kısa çalışmalar | Orta: daha uzun çalışma süreleri, kablo başına daha fazla fikstür | Uzun koşular, birçok fikstür |
| İletken boyutu | Yüke göre büyük | Ilıman | Yüke göre küçük |
| Güç ünitesi | Listelenen düşük-gerilim trafosu (UL 379) | Listelenen düşük-gerilim trafosu (UL 379) | Armatür için-aşağı inmeye gerek yok; farklı kablolama yöntemi |
| Tipik uyum | Konut havuzları, küçük özellikler, güçlendirme | Ticari havuzlar, uzun vadeli işlemler, yüksek fikstür sayıları | Büyük çeşmeler ve uzun mesafeli ticari havuzlar |
| Nasıl başarısız | Loş, titriyor, başlatılmıyor - genellikle bir kablo hatasıdır | Aynı, ancak gerçekleşmeden önce çok daha geniş bir marj | Yalnızca kablolama yöntemi ve GFCI doğruysa güvenli bir şekilde başarısız olur |
Güç ünitesinin boyutlandırılması
Bu sırayla üç kontrol.
Toplam bağlı yük, ardından boşluk payı. Fikstür wattlarını ekleyin. Sıcak bir mahfazada saatlerce %95 nominal değerde çalışan bir transformatör 20 yıllık bir bileşen değildir; Yük ve ısı için kenar boşluğu bırakın.
Dokunma veya çoklu-dokunma çıkışı. Bir transformatörün birden fazla çıkış kademesi sunduğu durumlarda, son armatürü giriş aralığı içinde tutan en yüksek kademeyi kullanmak, çalışmadaki ilk armatürün kendi toleransı dahilinde kalması şartıyla bir miktar düşüşü - geri kazanmanın meşru bir yoludur. Devrenin her iki ucu da önemlidir.
Gerilim trafoda değil, son armatürde. Sistemin çalışıp çalışmadığını belirleyen sayı, tam yük altında, ışıklar açıkken güç ünitesinden en uzaktaki armatürde ölçülen voltajdır. Bu rakam armatürün nominal giriş aralığının altındaysa çizimler ne derse desin kablo yanlıştır. Yetkili bir devreye alma kaydı bunu içerir.
Güçlendirme aritmetiği: Halojen LED olduğunda ne değişir?
Güçlendirme, kablo zaten mevcut olduğundan düşme hesaplamasının çoğunlukla atlandığı yerdir. Fizik değişmedi ama sayılar önemli ölçüde - değişti.
300 W 12 V halojenle aydınlatılan bir havuz 25 A çeker. Bu lambaları 30 W LED ile değiştirin ve akım 2,5 A'ya düşer, bu da on kat azalma anlamına gelir. Gerilim düşüşü akımla orantılı olduğundan düşüş de on kat düşer. Halojende marjinal olan bir devre, kabloda hiçbir değişiklik olmadan LED'de rahatlıkla tolerans dahilindedir. Bu, LED dönüşümünün daha sessiz faydalarından biridir ve yenilemenin neden bazen değiştirildiği kurulumdan gözle görülür şekilde daha iyi performans gösterdiğini açıklar.
Bunun tersi durum ise tuzaktır. 35 W halojen lambayı "35 W eşdeğeri" LED ile değiştirmek, yeni sürücü girişinde gerçekten 35 W çekmediği sürece akımı değiştirmez. Boyut, kutunun üzerinde yazılı olan eşdeğerliğe göre değil, yeni fikstürün giriş gücüne göredir.
AC veya DC ve transformatörün gerçekte ne çıkardığı
Düşük-voltajlı havuz sistemleri geçmişte her ikisi de AC cihaz olan halojen lambaları besleyen AC - manyetik transformatörler etrafında inşa edilmişti. Bir LED armatür bir sürücü ekler ve sürücülerin kabul ettikleri şeyler farklılık gösterir. Bazıları AC'yi dahili olarak düzeltir ve her iki beslemeyle de çalışır. Diğerleri bir DC girişi veya belirli bir transformatörün üretmediği bir dalga biçimi bekler.
Sipariş vermeden önce üç kontrol. Armatür girişinin AC, DC veya herhangi biri olduğunu doğrulayın. Yüksüz bir transformatör yük altında olduğundan daha yüksek okuduğundan, transformatörün çıkış tipini ve yüksüz durumdan ziyade gerçek yükteki voltajını doğrulayın. Ve yedek elektronik transformatörün yalnızca değiştirildiği lambayla değil, sürücüyle de uyumlu olduğunu doğrulayın. Bunlar, belgesel cevapları olan spesifikasyon sorularıdır ve devreye alma sırasında bulunan bir uyumsuzluk, bunları öğrenmenin pahalı bir yoludur.
Hat voltajının hâlâ anlamlı olduğu yer
Düşük voltaj otomatik olarak doğru değildir. Düzinelerce armatürün ve yüzlerce metrelik ev koşularının bulunduğu büyük bir çeşmede, 12 V veya 24 V'luk bir düşüşü tolerans dahilinde tutmak için gereken iletken boyutu, bakır maliyeti, boru hattı dolgusu ve büyük kabloyu bir armatür rakorunda sonlandırmanın fiziksel zorluğu nedeniyle mantıksız hale gelir -. Belirli bir proje ölçeğinin üzerinde, uyumlu kablolama yöntemine ve GFCI korumasına sahip hat-gerilim armatürleri pratik seçimdir ve ticaret, varsayılan olarak değil, bilinçli olarak yapılır.
Hata ortadaki durumdur: "havuzlar düşük voltajlı olduğundan" 12 V olarak belirtilen, sekiz armatürlü ve 150 ft'lik bir koşuya sahip ticari bir havuz. Bu sistem ilk günden itibaren gerilim altında olacak ve bunun sorumlusu da demirbaşlar olacak.
Devreye alma sırasında neler yanlış gidiyor
Bunların çoğunu dört hata oluşturuyor. Akım ve çalıştırma yerine fikstür listesinden boyutlandırılmış bir kablo. Düşüş hesaplamasını yeniden çalıştırmadan-mevcut bir transformatöre eklenen fikstürler. Tek bir kablo bir armatürden diğerine dolaşıyor, böylece ilkinin aşağısındaki her bir armatür, hepsinin düşüşünü taşıyor. Ve klasik: Sürücü giriş tarafındaki LED çıkışından daha fazlasını çektiğinde, üreticinin belirttiği watt değeri gerçek tüketim olarak kabul edilir.
Sık sorulan sorular
24 V, 12 V'tan daha mı güvenli? Önemli olan anlamda değil. Her ikisi de NEC'deki su altı armatürleri için GFCI gereksinimini tetikleyen 15 V eşiğinin altındadır, dolayısıyla her ikisi de hat voltajına göre aynı güvenlik avantajını sunar. Fark elektrikle ilgilidir, güvenlikle-ilişkili değildir.
12 V ışıkları 24 V'ta veya tam tersi şekilde çalıştırabilir miyim? Hayır. Armatürler belirli bir giriş aralığı için tasarlanmıştır ve bu aralığın dışında çalıştırılan bir sürücü ya başlamayı reddedecek, azaltılmış güçte çalışacak ya da vaktinden önce arızalanacaktır. Fikstür ile kaynağı eşleştirin.
Hepsi açıldığında ışıklarım neden kararıyor? Neredeyse her zaman voltaj düşüşü. Akım tam yükle birlikte artar, düşüş akımla birlikte artar ve çalışmadaki son armatür en düşük voltajı görür. Tam yük altında en uzaktaki bağlantı noktasında ölçüm yapın.
12 V'u ne kadar çalıştırabilirim? Tek bir cevap yoktur -, yüke ve iletkene bağlıdır. Düşüşü hesaplayın, ardından sonucu fikstürün marjlı giriş aralığıyla karşılaştırın. Kural olarak, hat uzunluğunun veya yükün iki katına çıkarılması, aynı yüzde düşüşü tutabilmek için dört boy daha büyük bir iletken gerektirir.
Gerilim düşüşünü metrik olarak hesaplamam gerekir mi? Fizik aynı. Uzunluğu feet'e dönüştürün ve 1.000 ft başına ohm- değerlerini kullanın veya kilometre başına iletken direncini ve aynı denklemin metrik formunu kullanın. Üniteleri karıştırmayın.
Kablonun kendisinin özel olması gerekiyor mu? Evet. Dış mekanda-sınıflandırılmış, doğrudan-gömülü kablo kullanın ve ıslak-alan bağlantılarını su yerine su geçirmez bir muhafaza içinde yapın. Armatürün IP derecesi, onun dışına eklediğiniz ekleri kapsamaz.
Nereye uyum sağlıyoruz
Chongqing Xinyuanhui Optoelektronik Technology Co., Ltd., 2008 yılından bu yana 5.000 m²'lik bir tesiste su altı ve manzara aydınlatması üretmektedir. SS304 ve SS316/316L gövdelerde 12 V, 24 V ve hat-hat voltajı konfigürasyonlarında havuz ve çeşme armatürleri sağlıyoruz ve armatür listesini, tek yön mesafesini ve önerilen iletken boyutunu göndermeniz durumunda koşunuz için düşüşü hesaplayacağız.