URI pre svetelných technikov; Čo Ako funguje napájanie ›Produkčný partner WIKI
Napätie, odpor - a čo prúd a pokles napätia? V tejto epizóde „Znalosti z praktických udalostí“ sa pozrieme na tieto elektrotechnické parametre a na to, čo znamenajú pre kabeláž.
V tomto vydaní „Štúdií praktických udalostí“ sa chceme zaoberať tým, ako napájať svetlo energiou. Celá diskusia o jadrových elektrárňach a solárnej energii, na čo? U nás elektrina pochádza zo zásuvky. A skutočne pre naše udalosti môžeme, až na pár výnimiek, ustúpiť späť od existujúcej štruktúry dodávok energie. Samostatne sa budeme zaoberať napájaním pomocou generátora. Tu sa chceme sústrediť na existujúcu jednofázovú sieť a nájsť rôzne pripojenia napájania v závislosti od veľkosti miesta konania.
Rôzne riešenia napájacích zástrčiek
Spravidla neexistuje miesto, ktoré by nemalo aspoň jednu zásuvku Schuko. Schuko je skratka pre ochranný kontakt, čo je chránený výraz pre tento typ zástrčky a vhodný popis pre dvojicu externých kontaktov na uzemnenie. Keďže elektrina si historicky našla cestu do života na mnohých miestach a boli najskôr vyvinuté samostatne fungujúce systémy, je štandardizácia nevyhnutná až v dôsledku jej rozsiahleho používania. A keďže je dobre známe, že do Ríma vedie veľa ciest, existuje zodpovedajúcim spôsobom veľa variantov konektorov.
Podobné úplne odlišné typy konektorov sa etablovali ako štandardizované sieťové zásuvné konektory v rôznych krajinách. Rovnako aj z. B. vo Francúzsku je konektor veľmi podobný nášmu, ale ochranný kontakt je navrhnutý ako samostatný kolík a nie ako posuvný kontakt po stranách, ako to robíme my. Výhodou prídavného kolíka je v tomto prípade to, že zástrčka nemôže byť nikdy zasunutá nesprávnym spôsobom, a teda pri správnej inštalácii možno fázu pod napätím vždy nájsť na dodanom kábli. Našu zástrčku Schuko možno zasunúť otočenú o 180 °. Teoreticky, ak by ste mali odizolovať vodič, čo by ste v žiadnom prípade nemali robiť, môže byť fáza na vodiči označenom L1, ale aj na vodiči skutočne určenom pre nulový vodič, keď je zástrčka otočená o 180 °. Spoločné však majú obidva konektory to, že ochranný vodič je prvý kontakt, ktorý je zatvorený a posledný kontakt, ktorý sa otvára, takže ochranný kontakt je vždy prítomný, pokiaľ je k dispozícii ďalšie elektrické pripojenie.
V iných krajinách nemusí byť nevyhnutne štruktúrovaná rovnako - čo neznamená, že ostatné riešenia sú nebezpečnejšie. Jednoduchosť konektora je väčšinou kompenzovaná inými bezpečnostnými zariadeniami. Preto istič oddeľuje z. B. v iných krajinách nielen fázu, ale aj nulový vodič súčasne. Pri hodnotení je potrebné vždy brať do úvahy celkový systém. Okrem štandardných zástrčiek Schuko pre domácnosť existuje celý rad ďalších typov, z ktorých všetky majú osobitnú charakteristiku pre svoju oblasť. V nasledujúcom texte uvádzame malý prehľad konektorov, ktoré sa najčastejšie používajú v technológii udalostí pre jednofázové napájanie.
Jednofázová zástrčka
Nie vždy to musí byť Schuko. V mobilných domoch sa z dôvodu ich vonkajšej vhodnosti, ale aj z dôvodu medzinárodného zamerania na tento typ tento typ v karavane pevne uchytil. Keby ste nepotrebovali toľko zástrčiek pre udalosť, ktorá by mala byť tiež čo najkompaktnejšia, pravdepodobne by ste prešli na tento typ. Navštívilo sa tiež herné miesto, kde išlo o hlavný typ konektora. Farba konektora tu má význam, a to tento konektor je vhodný pre napätie 200 - 250 V. Tento typ patrí do série konektorov CEE, ktorú väčšinou poznáme ako trojfázové konektory. Tam sú červené, pretože tam pracujú napätia 400V, ale o tom viac v téme Blok trojfázový prúd. (Obrázok: hbernstaedt.de)
Poďme sa teraz pozrieť na Anglicko, kde je v konektore integrovaná poistka ako prívodné vedenie k spotrebiteľovi. (Obrázok: hbernstaedt.de)
Sú predlžovacie káble relatívne kompatibilné, ak sa v tejto krajine budete držať variantov Schuko. Keď sa však má pripojiť pracovné zariadenie, ste konfrontovaní aj s rôznymi konektormi, ktoré majú zase aj špeciálne vlastnosti.
Malí spotrebitelia, ktorí nepotrebujú ochranný vodič, môžu byť vybavení veľmi jednoduchým konektorom. Spravidla ich nájdete s nabíjačkami, žiletkami a jednoduchými napájacími zdrojmi, ako sú tu na obrázku pre nabíjačku batérií do fotoaparátu. Podľa kódu IEC je tu zobrazený C7/C8 pre maximálne 2,5 A a teplota krytu až 70. Označenie pre spojku je C7 a pre konektor C8, to znamená, že samičie konektory sú vždy nepárne v číslovaní pod zástrčkou, ktorá má vždy párne číslo. (Obrázok: hbernstaedt.de)
Pre malých spotrebiteľov, ktorí musia pracovať s ochranným vodičom, často existuje C5/C6, ktorý je kvôli svojmu tvaru známy aj ako ďatelinový list alebo konektor Mickymouse. Nachádza sa na vysielačoch W-DMX alebo napájacích zdrojoch pre notebooky s káblovým pripojením. Pre zabudnutú zástrčku zvyčajne nemáte druhú položenú v káblovej krabici. (Obrázok: hbernstaedt.de)
Tabuľka IEC zástrčiek/zásuviek a prečo studené zariadenia/zástrčky horúcich zariadení:
| označenie | Aktuálny max. | Teplota max. | komentovať |
| Spojka/zástrčka | - | - | - |
| C5/C6 | 2,5A | 70 ° | |
| C7/C8 | 2,5A | 70 ° | |
| C7P/C8P | 2,5A | 70 ° | Chránené proti prepólovaniu |
| C13/C14 | 10/15A | 70 ° | |
| C15/C16 | 10/15A | 120 ° | |
| C15A/C16A | 10/15A | 155 ° |
IEC konektor C13 verzus C15. Môžete zreteľne vidieť ďalší materiál C15, pretože bol navrhnutý pre vyššie teploty. To sa dlho používalo na vybavenie svetlometov, ktoré boli veľmi vysoké s teplotou ich krytu. Nevýhoda konektora, opotrebovaná, mohol by ľahko vykĺznuť a v polovičnom takmer spadnutom stave je prenos prúdu veľmi malý a horí tam kontaktné body. Aby sa zabránilo zasunutiu „studených konektorov prístroja“ do svetlometov, ktorých teplota krytu alebo zaťaženie konektora nie sú v teplotnom rozsahu príliš vysoké, boli konektory horúceho prístroja opatrené muškou. To znamená, že nemôžete zapojiť konektor IEC do svetlometu, ale môžete zapojiť konektor ohrievača do zariadenia s normálnym kódovaním zástrčky C14, to znamená pre zariadenia s normálnou teplotou. (Obrázok: hbernstaedt.de)
Ďalším vývojom konektora IEC, ktorý má zabrániť jeho vykĺznutiu, je systém s blokovacím mechanizmom. Zariadenie a prívodné vedenie však musia mať rovnaký uzamykací systém. Odomknutá C13 sa samozrejme zmestila aj do zásuvky pre prípad, že by sa mal položiť kábel. (Obrázok: hbernstaedt.de)
U - R - ja
U = R × I
U = napätie vo V (voltoch)
R = odpor v Ω (Ohm)
I = prúd v A (ampér)
Vzorec „URI“ sa stal obľúbeným na zapamätanie - nie ako Uri Geller, o ktorom sa hovorí, že je niečím magickým, ale iba ako sekvencia napätia, odporu a prúdu ako symbolov. Pretože ak usporiadate vzorec podľa požadovanej veličiny, U sa vydelí prúdom na výpočet odporu alebo U sa vydelí odporom na vypočítanie prúdu. A teraz môžeme opäť nakresliť luk a zvoliť to správne sieťové pripojenie. Pretože ak je prúd cez vedenie príliš veľký, potom zaisťuje, že sa skutočne zahreje, tak teplý, že sa musí predpokladať nebezpečenstvo požiaru.
Skrátime to, takýto konektor môže byť zaťažený iba maximálnou silou prúdu, aby sa nakoniec nepoškodil alebo nezničil a v najhoršom prípade sa stal príčinou požiaru alebo úrazu elektrickým prúdom. Je preto nesmierne dôležité vedieť, do akého prúdu je konektor schválený a aký prúd cez neho môže pretekať.
Pokles napätia
Dodávatelia energie tiež vypracovali svoje pravidlá tak, aby bol zdroj energie nielen bezpečne, ale aj spoľahlivo dostupný. Chcú zabezpečiť, aby spotrebiteľ mal k dispozícii potrebné minimálne napätie pre dokonalú funkčnosť a aby napätie nebolo príliš vysoké na to, aby poškodilo pripojené zariadenia. Termín, ktorý sa vždy objavuje a vžil sa do povedomia ľudí s väčšinou 3%, je pokles napätia. Toto je napätie, ktoré sa aplikuje na odpor vedenia (čo je tiež konečný odpor).
Samozrejme, čím dlhšia je čiara a čím menší je prierez pre tok elektrónov, tým väčší je pokles napätia. S tokom elektrónov si možno tiež predstaviť, že čím viac elektrónov musí prejsť, tým je cesta náročnejšia. Úroveň poklesu napätia následne závisí od úrovne prúdu. Je preto možné kompenzovať prúdovú silu prierezom vedenia, aby bol pokles napätia malý. Pretože väčšina elektrotechniky sa naučila od odborníkov v odbore všeobecná elektrotechnika, 3% pre cestu meradla a spotrebného materiálu sa potom použili na vzorové úlohy alebo sa myslelo na výdajné miesto na stene pre spotrebný materiál zásuvky. Potom by sa malo odtiaľ pripojiť koncové zariadenie.
Nemali by sa tu pripájať nekonečne dlhé predlžovacie káble, pretože miestnosť je aj tak po niekoľkých metroch zvyčajne ohraničená stenou. Vývojári dodávateľskej siete nikdy vážne neuvažovali o použití trojcestných konektorov zasunutých jeden za druhým. Stručne povedané, tieto 3% sú spôsobené iba týmto ukážkovým cvičením. Pre nás v priemysle udalostí je SQ P4 zaujímavejší (mobilné elektrické systémy v technológii udalostí), ktorý odporúča 5% - v poriadku v prílohe V, pre jednofázový striedavý prúd sa navrhuje pokles napätia o 4%. Ako však vypočítate pokles napätia? Za týmto účelom môžeme z dvoch predchádzajúcich vzorcov implementovať nasledujúce:
Berieme vzorec
U = R × I a od posledného radu
R = l/(γ S).
Teraz vložíme ekvivalent z posledného riadku pre R z vzorca URI a dostaneme:
U = l/(γ * S) × I
Pretože káble vedú prúd raz a späť, musíme trasu použiť dvakrát alebo 2 l:
Potom nasleduje:
ΔU = (cos φ * I * 2l)/γ * S
ΔU = pokles napätia vo V (voltoch)/3% sieťové napätie 230 V je preto povolených 6,9 V.
I = prúd v A (ampér)
φ = fázový posun medzi prúdom a napätím, ku ktorému dochádza pri indukčnostiach alebo kapacitách. Chceme začať s čisto ohmickou záťažou, ako napr B. vypočítajte svetlomet PAR a jednoducho vložte 1.
l = dĺžka kábla vm (metroch)/tu dvakrát, pretože prúd „tečie“ na fázovom kábli a „späť“ na nulovom vodiči, tj sú zapojené dva vodiče.
γ = vodivosť v m/Ωmm² z. B. Meď = 56
S = prierez vodiča v mm² (milimetroch)/na iných miestach je S tiež označený q alebo A.
Podľa vzorca teraz vidíme, že čím väčší je prierez kábla, tým menší je pokles napätia.
Pod odkazom Pokles napätia je možné stiahnuť excelovú tabuľku, ktorá zobrazuje pokles napätia v závislosti od dĺžky a výšky zdvihu pri vstupe do prierezu.
Povolený pokles napätia v sekciách
Dekoračné svetlo
Tento vzorec je platný aj pri uvažovaní poklesu napätia v jednosmerných zdrojoch napájania, ako napr B. pre LED svetelné pásy a ich prívodné vedenie, vypočítané. Najmä pri malých napätiach okolo 5, 12, 24 alebo občas 48 V, ktoré sa používajú vo väčšine LED pásov (a vtedy požadované prúdy, ktoré sú nepriamo úmerné napájaciemu napätiu a použitému výkonu), je pokles napätia Vážna téma: Červená farba sa zvyčajne odtrhne, pretože červená LED má iné dopredné napätie ako modrá a zelená LED.
Zmena farby na zelenú: nastavenú farbu nemožno udržať na celej trase rovnako, ak pokles napätia v priebehu trasy počas miešania farieb RGB zabezpečí, že sa červená LED dióda rozpadne oveľa skôr. Pripojenie bolo nesprávne alebo bol nesprávne dimenzovaný systém LED, aby bolo možné prevádzkovať požadované dĺžky káblov. (Foto: Herbert Bernstädt)
Spravidla existuje tendencia napájať vedenie LED z jednej strany. Ale ak sa pozriete na pokles napätia, je lepšie, ak vedením preteká menší prúd. To sa dá dosiahnuť napríklad napájaním zo stredu. Potom iba polovica prúdu prúdi napravo a naľavo od stredu a spôsobí tak menší pokles napätia. (Foto: Herbert Bernstädt)
Viac základov elektrotechniky sa venuje nasledujúce stránky:
Tu nájdete prehľad všetkých tém.