120 فولت مقابل 12 فولت مقابل 24 فولت أضواء حمام السباحة والنافورة: انخفاض الجهد وحجم السلك والامتثال

الإجابة المختصرة: استخدم 12 فولت للتشغيل القصير مع واحد أو اثنين من التركيبات، 24 فولت عندما يكون التشغيل أطول أو عندما تشترك عدة مصابيح في الكابل، واحتفظ بجهد الخط للتركيبات حيث يجعل عدد التركيبات ومسافة الكابل الجهد المنخفض غير عملي. لا يتعلق القرار أبدًا بالضوء -، بل يتعلق بمقدار الجهد الذي سيتحمله الكابل. إن معظم إضاءة حوض السباحة ذات الجهد المنخفض- التي "تبدو خافتة" أو "تفشل مبكرًا" هي مشكلة انخفاض الجهد التي تم حلها في مرحلة الرسم ولا يمكن إصلاحها عند التشغيل.

نحن نبني تركيبات في جميع الفولتية الثلاثة، ونرى نفس نمط الفشل في كل موسم: نظام محدد من خلال القوة الكهربائية للتركيبة وحدها، مثبتة بكابل صغير الحجم، مما يوفر 9.5 فولت إلى تركيبات مصممة لـ 12 فولت. وفيما يلي الحساب الذي يمنع ذلك، ونقاط الامتثال التي تحدد طريقة توصيل الأسلاك.

ما يتطلبه الكود الكهربائي في الواقع

في الولايات المتحدة، تندرج مصابيح حمامات السباحة والنافورات ضمن المادة 680 من NEC. والأحكام التي تشكل المواصفات الخاصة بك هي:

حماية GFCI مطلوبة للدوائر التي تزود وحدات الإنارة تحت الماء والتي تعمل بأكثر من 15 فولت. ولهذا السبب تهيمن أنظمة الجهد المنخفض- على إضاءة حمامات السباحة السكنية - فهي قرار معقد يتعلق بالسلامة والفحص- بقدر ما هو قرار هندسي.

تحمل التركيبات المتخصصة-المبتلة التي تخضع لـ 680.23 قواعد إضافية بشأن طول السلك والنهاية ووضع صندوق التوصيل، نظرًا لأن وحدة الإنارة مصممة بحيث يتم إزالتها من الماء بينما تظل المحرابة مغمورة بالمياه.

ينطبق الترابط المتساوي الجهد تحت 680.26 على هيكل المسبح وأجزائه المعدنية بغض النظر عن جهد وحدة الإنارة. الجهد المنخفض يقلل من المخاطر. لا يزيل متطلبات الترابط.

من ناحية المنتج، فإن وحدة الطاقة التي تغذي نظام الجهد المنخفض-هي في حد ذاتها منتج مدرج: UL 379، معيار وحدات الطاقة للنافورة وحمامات السباحة ومصابيح السبا (مع CSA C22.2 No. 218.1 كمعادل كندي). هناك أمران يتبعان المواصفات. المحول ليس مصدر طاقة عام، والتركيب المتوافق يحتاج إلى وحدة طاقة مدرجة - وليس محولًا إلكترونيًا مُعاد استخدامه.

انخفاض الجهد في حد ذاته ليس انتهاكًا للقانون. NEC 210.19(A) ملاحظة إعلامية رقم . 4 توصي بتقييد انخفاض جهد الدائرة الفرعية - إلى 3%، مع دمج 5% لدائرة التغذية بالإضافة إلى الدائرة الفرعية. إنها توصية لتحقيق كفاءة معقولة، ولكن بالنسبة لوحدة الإنارة بجهد 12 فولت، فإن الانخفاض بنسبة 3% يبلغ 0.36 فولت فقط - لذا فإن مصمم الجهد المنخفض-يعمل ضمن ميزانية أقل بكثير مما يشير إليه نص الكود.

لماذا يوجد جهد منخفض ولماذا لا يرحم

يعتبر 12 فولت قرارًا للسلامة: أقل من عتبة 15 فولت التي تؤدي إلى متطلبات GFCI لمصابيح تحت الماء، فإن نتيجة فشل الختم هي ضوء ميت وليس خطر الصدمة. وهذا يستحق الكثير، وهذا هو السبب في أن سوق حمامات السباحة السكنية يعمل بجهد 12 فولت.

وثمن هذا الأمان هو أن دائرة الجهد المنخفض-لا تحتوي على جهد كبير يمكن إهداره. قم بإسقاط نفس النسبة من 12 فولت ومن 230 فولت وستكون الخسارة المطلقة أصغر بعشرين مرة عند 230 فولت. خسارة 10% على دائرة 12 فولت تترك 10.8 فولت عند التركيب - قد يرفض سائق LED البدء، أو البدء والتشغيل ساخنًا، أو البدء والانسحاب في الصباح البارد التالي. لا يبدو أن أيًا من هذه المشاكل يمثل مشكلة في الكابل في ذلك الوقت، ولهذا السبب يتم تشخيص العديد من أخطاء الجهد المنخفض-خطأ على أنها فشل في برنامج التشغيل.

حساب هبوط الجهد بالارقام الحقيقية

بالنسبة لدائرة موصلتين-، الحساب القياسي هو:

V(إسقاط)=(2 × L × I × R) ÷ 1000

حيث L هو -طول الكابل أحادي الاتجاه بالأقدام، وI هو التيار بالأمبير، وR هي مقاومة الموصل بالأوم لكل 1000 قدم، والعامل 2 يمثل موصل الإرجاع. المقاومة لكل 1000 قدم للموصلات النحاسية غير المطلية، من الفصل 9 من NEC:

مثال عملي: 72 وات من الإضاءة، 100 قدم في اتجاه واحد-.

خذ أربع تركيبات بقدرة 18 وات - 72 W إجماليًا - لمسافة 100 قدم من وحدة الطاقة إلى آخر تركيب.

عند 12 فولت، يكون تيار الدائرة 72 ÷ 12=6 A:

عند 24 فولت، نفس 72 واط يرسم 72 ÷ 24=3 A:

تؤدي مضاعفة الجهد إلى خفض التيار إلى النصف، كما يؤدي خفض التيار إلى النصف إلى خفض الانخفاض إلى النصف - ولكن نظرًا لأن الانخفاض المسموح به يتم قياسه مقابل مصدر إمداد أكبر بمرتين أيضًا، فإن النسبة المئوية تنخفض أكثر. على مسافة 100 قدم، يحتاج 12 فولت إلى 8 AWG للوصول إلى الانخفاض الذي يحققه 24 فولت مع 12 AWG. هذه هي الحجة الكاملة لـ 24 فولت في مقارنة واحدة.

متغير آخر: المقاومة ترتفع مع درجة الحرارة. تكون مقاومة الموصل عند درجة حرارة التشغيل أعلى من القيمة الجدولية، وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل القائمين على التركيب الذين يحسبون الانخفاض على موصل بارد يجدون أن أداء النظام ضعيف في الصيف.

الفولتية الثلاثة، جنبا إلى جنب

تحجيم وحدة الطاقة

ثلاثة شيكات، بهذا الترتيب.

إجمالي الحمل المتصل، ثم الإرتفاع. إضافة القوة الكهربائية لاعبا اساسيا. المحول الذي يعمل بنسبة 95% من الطاقة لساعات في حاوية دافئة لا يعتبر مكونًا لمدة 20 عامًا؛ ترك هامش للحمل والحرارة.

النقرات أو النقرات المتعددة-الإخراج. عندما يوفر المحول العديد من نقرات الإخراج، فإن استخدام أعلى واحدة تحافظ على آخر تركيب داخل نطاق الإدخال الخاص به هو طريقة مشروعة لاستعادة بعض الانخفاض - بشرط أن تكون أول تركيبات قيد التشغيل ضمن نطاق التسامح الخاص بها. كلا طرفي الدائرة مهمان.

الجهد عند التركيب الأخير، وليس عند المحول. الرقم الذي يقرر ما إذا كان النظام يعمل هو الجهد المقاس في الوحدة الأبعد عن وحدة الطاقة، تحت الحمل الكامل، مع إضاءة الأضواء. إذا كان هذا الرقم أقل من نطاق الإدخال المقدر للجهاز، فهذا يعني أن الكابل خاطئ، مهما كانت الرسومات. ويتضمن ذلك سجل التكليف المختص.

الحساب التحديثي: ما الذي يتغير عندما يصبح الهالوجين LED

التعديل التحديثي هو المكان الذي يتم فيه تخطي حساب السقوط في أغلب الأحيان، لأن الكابل موجود بالفعل. الفيزياء لم تتغير لكن الأرقام تغيرت - بشكل كبير.

حوض سباحة مضاء بـ 300 واط من الهالوجين 12 فولت يسحب 25 أمبير. استبدل تلك المصابيح بـ 30 واط من مصابيح LED وينخفض ​​التيار إلى 2.5 أمبير، أي انخفاض بمقدار عشرة أضعاف. يتناسب انخفاض الجهد مع التيار، وبالتالي فإن الانخفاض ينخفض ​​أيضًا بمقدار عشرة أضعاف. الدائرة التي كانت هامشية على الهالوجين تكون مريحة داخل التسامح على LED، دون أي تغيير في الكابل على الإطلاق. هذه إحدى الفوائد الأكثر هدوءًا لتحويل LED، وهي تشرح سبب أداء التعديل التحديثي في ​​بعض الأحيان بشكل أفضل بشكل واضح من التثبيت الذي تم استبداله.

الحالة العكسية هي الفخ. إن تبديل مصباح هالوجين بقدرة 35 وات بمصباح LED "مكافئ 35 وات" لا يترك التيار دون تغيير ما لم يسحب السائق الجديد بالفعل 35 وات عند مدخله. الحجم من طاقة الإدخال الخاصة بالجهاز الجديد، وليس من التكافؤ المطبوع على الصندوق.

AC أو DC، وما يخرجه المحول بالفعل

تم إنشاء أنظمة مسابح الجهد المنخفض-تاريخيًا حول محولات مغناطيسية تعمل بالتيار المتردد - تغذي مصابيح الهالوجين، وكلاهما من الأجهزة التي تعمل بالتيار المتردد. تضيف وحدة إنارة LED سائقًا، وتختلف برامج التشغيل فيما يقبلونه. يقوم البعض بتصحيح التيار المتردد داخليًا وتشغيله على أي من المصدرين. ويتوقع آخرون إدخال تيار مستمر، أو شكل موجة لا ينتجه محول معين.

ثلاثة الشيكات قبل الطلب. تأكد مما إذا كان دخل وحدة الإنارة هو AC أو DC أو أي منهما. تأكد من نوع خرج المحول، وجهده عند الحمل الحقيقي بدلاً من عدم التحميل، حيث أن المحول غير المحمل يقرأ أعلى مما يقرأ تحت الحمل. وتأكد من أن المحول الإلكتروني البديل متوافق مع السائق، وليس فقط مع المصباح الذي تم استبداله. هذه أسئلة تتعلق بالمواصفات مع إجابات موثقة، ويعتبر عدم التطابق الذي تم العثور عليه عند التشغيل طريقة مكلفة للتعرف عليها.

حيث لا يزال جهد الخط منطقيًا

الجهد المنخفض ليس صحيحًا تلقائيًا. في النافورة الكبيرة التي تحتوي على العشرات من التركيبات والممرات المنزلية التي يبلغ طولها عدة مئات من الأقدام، يصبح حجم الموصل المطلوب لتحمل انخفاض 12 فولت أو 24 فولت داخل التسامح غير معقول - في تكلفة النحاس، وفي تعبئة القناة، وفي الصعوبة المادية لإنهاء كابل كبير في غدة التثبيت. فوق نطاق مشروع معين، تعد مصابيح الجهد الكهربائي الخطي - مع طريقة توصيل الأسلاك المتوافقة وحماية GFCI هي الاختيار العملي، ويتم إجراء التبادل بشكل متعمد وليس بشكل افتراضي.

الخطأ هو الحالة الوسطى: حوض سباحة تجاري بثمانية تركيبات ومسافة 150 قدمًا، محددة عند 12 فولت "لأن حمامات السباحة ذات جهد منخفض". سيكون هذا النظام تحت الجهد في اليوم الأول وسيتم إلقاء اللوم فيه على التركيبات.

ما الخطأ في التكليف

أربعة أخطاء تمثل معظمها. حجم الكابل من قائمة التركيبات وليس من التيار والتشغيل. تمت إضافة التركيبات إلى محول موجود دون -إعادة تشغيل حساب الإسقاط. يتم ربط كابل واحد من تركيب إلى آخر، لذا فإن كل تركيب في اتجاه مجرى النهر الأول يحمل قطرة منهم جميعًا. والكلاسيكي: يتم التعامل مع القوة الكهربائية المعلنة من قبل الشركة المصنعة على أنها الاستهلاك الفعلي، عندما يسحب السائق أكثر من مخرج LED في جانب الإدخال.

الأسئلة المتداولة

هل 24 فولت أكثر أمانًا من 12 فولت؟ ليس بالمعنى الذي يهم. كلاهما أقل من عتبة 15 فولت التي تؤدي إلى متطلبات GFCI لمصابيح تحت الماء في NEC، لذلك يوفر كلاهما نفس ميزة الأمان مقارنة بجهد الخط. الفرق يتعلق بالكهرباء، وليس متعلقًا بالسلامة-.

هل يمكنني تشغيل مصابيح 12 فولت عند 24 فولت، أو العكس؟ لا، لقد تم تصميم وحدات الإنارة لنطاق إدخال محدد، والسائق الذي يعمل خارجها إما سيرفض البدء، أو يعمل بمخرج منخفض، أو يفشل قبل الأوان. قم بمطابقة التركيب مع العرض.

لماذا تخفت الأضواء عند تشغيلها جميعًا؟ دائما تقريبا انخفاض الجهد. يرتفع التيار مع الحمل الكامل، ويرتفع الانخفاض مع التيار، وآخر تركيب قيد التشغيل يرى أقل جهد. قم بالقياس على أبعد تركيب تحت الحمل الكامل.

إلى أي مدى يمكنني تشغيل 12 فولت؟ لا توجد إجابة واحدة - فهي تعتمد على الحمل والموصل. احسب الانخفاض، ثم قارن النتيجة بنطاق إدخال التركيبات مع الهامش. كقاعدة عامة، تتطلب مضاعفة طول التشغيل أو الحمل موصلًا أكبر بأربعة أحجام ليتحمل نفس النسبة المئوية للانخفاض.

هل أحتاج إلى حساب انخفاض الجهد في متري؟ الفيزياء هي نفسها. حول المدى إلى قدم واستخدم قيم الأوم- لكل 1000 قدم، أو استخدم مقاومة الموصل لكل كيلومتر والشكل المتري لنفس المعادلة. لا تخلط الوحدات.

هل يجب أن يكون الكابل نفسه خاصًا؟ نعم. استخدم كابل الدفن الخارجي-المصنف والمباشر-، وقم بعمل أي وصلة لمنطقة رطبة-في حاوية مقاومة للماء بدلاً من وضعها في الماء. لا يغطي تصنيف IP الخاص بوحدة الإنارة الوصلة التي تدخلها خارجها.

حيث نتناسب

قامت شركة Chongqing Xinyuanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. بتصنيع الإضاءة تحت الماء والمناظر الطبيعية منذ عام 2008 في منشأة تبلغ مساحتها 5000 متر مربع. نحن نوفر وحدات إنارة للمسابح والنافورات بجهد 12 فولت و24 فولت وخط -جهد عبر أجسام SS304 وSS316/316L، وسنقوم بحساب الانخفاض في مسارك إذا أرسلت قائمة التركيبات ومسافة الاتجاه الواحد- وحجم الموصل المقترح.