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Como escolher uma seção transversal de fio para redes de iluminação de 12 volts
Nas conversas com os clientes, ao discutir a iluminação halógena de 12 volts, por algum motivo a palavra "baixa corrente" freqüentemente pisca, o que caracteriza a atitude correspondente à escolha dos fios - o que está à mão, então, quando usamos, a tensão é segura.
A tensão de 12 volts é realmente segura, no sentido de que tocar um fio desencapado com essa tensão simplesmente não é sentido, mas as correntes em tais circuitos fluem muito grandes (consulte destaques do uso de voltagem segura na vida cotidiana).
Considere a comida como um exemplo. lâmpada halógena comum potência de 50 W, a corrente no circuito primário do transformador I = 50W / 220V = 0,23A (ou, mais precisamente, um pouco mais, considerando a eficiência do transformador), enquanto a corrente I = 50W / 12V = 4,2 A flui no circuito secundário de 12 V, que já está 18 vezes mais. Se você não levar esse fato em consideração, poderá encontrar surpresas muito desagradáveis.
Um dia, um homem me procurou e contou o que havia feito em sua casa. iluminação halógena, usava um transformador de indução confiável de 1000W a uma carga de 900W, gasto caixa de montagem um fio separado para cada lâmpada, mas no momento de ligar os fios simplesmente pegou fogo e os fios que levavam do transformador saem para a caixa de montagem.
Para a pergunta sobre a seção dos fios estabelecidos - a resposta: "Uma seção comum, como em qualquer outro lugar - 1,5 mm2". No modo estacionário, a corrente I = 900W / 12V = 75A deve fluir através deste fio, e mais ainda quando ligada. A seção transversal do fio de cobre nessas condições deve ser de pelo menos 16 mm2. Daí a conclusão: É importante não esquecer o aumento de correntes nos circuitos de 12 volts e, consequentemente, escolher os fios. Isso, no entanto, às vezes é completamente insuficiente.
Muitas vezes temos que lidar com reclamações de que ao usar transformadores de alta potência (neste caso, 200W já são de alta potência), fornecendo várias lâmpadas, o brilho das lâmpadas diminui acentuadamente com o aumento da distância do transformador. As tentativas de lidar com esse problema aumentando a potência do transformador, é claro, não levam a uma melhoria na situação, principalmente porque o aumento da potência das lâmpadas usadas não ajuda. O fato é que a causa desse fenômeno é comum queda de tensão nos fios de acordo com a lei de Ohm.
Ilustramos o que foi dito em um exemplo concreto:
Suponha que você precise alimentar um grupo de três lâmpadas de 50W cada, localizadas a uma distância L do transformador, conforme mostrado na figura:
O circuito equivalente tem a forma:
Resistência de cada lâmpada Rl = U2/ P = 2,88 Ohm, e a resistência do fio com um comprimento L e uma seção transversal S
onde ρ - resistividade, neste caso cobre (0,0173 Ohm mm2/ M).
Se a tensão U for suportada na saída do transformador0 = 12 V, então a corrente através de cada lâmpada
e a energia liberada na lâmpada
Usando essas fórmulas, fácil calcular a potência versus o comprimento do fio. Os resultados do cálculo são mostrados na tabela (se você clicar na imagem, a tabela será carregada em um formato maior):
Como pode ser visto na tabela, a energia cai rapidamente com o aumento dos comprimentos dos fios, Isso é visto ainda mais claramente nos gráficos:
Fig. 3. Perda de energia da lâmpada, dependendo do comprimento dos fios de alimentação
É possível evitar irregularidades visíveis no fluxo luminoso das lâmpadas, não apenas através do uso de um grande fio de seção transversal, mas também dividindo as lâmpadas em grupos alimentados por fios individuais, no limite de alimentar cada lâmpada com seu próprio fio. De qualquer forma, ao adquirir equipamentos de iluminação, é útil pedir ao vendedor que dê recomendações precisas sobre a escolha da seção transversal do fio e o diagrama de instalação.
Recomendações específicas para a escolha da seção transversal do fio no circuito de iluminação de 12 V ao usar transformadores eletrônicos e de indução podem ser encontradas nas tabelas correspondentes.
Tabelas para seleção da seção transversal dos fios em circuitos de iluminação de baixa tensão
Como mostrado anteriormente, a partir da análise de perdas de energia em redes de iluminação de 12 V, a seção transversal dos fios para iluminação halógena de 12 volts deve ser selecionada levando em consideração a potência total das lâmpadas conectadas ao transformador e o comprimento desses fios.
A abordagem para determinar a seção transversal dos fios depende de qual fonte é usada para alimentar o circuito: eletrônico ou de indução. O comprimento permitido de fios no circuito secundário de fontes de alimentação eletrônicas, em regra, não pode exceder 2 metros (em casos muito raros, comprimentos de até 3 metros são permitidos para transformadores de alta potência). Neste caso use um fio com a seção transversal especificada na documentação do transformador. Se esses dados não estiverem disponíveis, você poderá usar provisoriamente os dados da tabela:
Mesa transversal de fios de cobre em um circuito de iluminação de 12 V com até 2 metros de comprimento (para fontes de alimentação eletrônicas). Se você clicar na imagem, a tabela será carregada em um formato maior.
Ao usar transformadores de indução, o comprimento do fio no circuito secundário é limitado apenas pela queda de tensão nos fios e, portanto, pode ser significativamente maior do que fontes de alimentação eletrônicas (de pulso), sujeito a compensação aumentando a seção transversal do fio.
Abaixo é dado tabela para escolha da seção transversal dos fios, dependendo da potência total das lâmpadas conectadas ao enrolamento secundário do transformador de indução e do comprimento desses fios. Deve-se ter em mente que as lâmpadas podem ser divididas em grupos, cada um conectado com seu próprio fio; nesse caso, a seção transversal do fio do grupo é determinada pela tabela para cada grupo separadamente. No limite, é possível conectar cada lâmpada com seu próprio fio.
Tabela transversal de fios de cobre no circuito de iluminação de 12 V (para transformadores de indução).
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