V připojování LED pásků je spousta jemností. To je prostě obrovské množství. Týkají se fyzického připojení pásky a napájecího zdroje, kabelů mezi nimi a výpočtů, které je třeba provést pro správné připojení pásky a výběr kabelu.
Je důležité dodržovat pravidla pro spojování pásek, protože v páskách a pro ně vhodných kabelech mohou protékat velmi velké proudy, které mohou roztavit pásku i kabel.
Budu psát o některých důležitých bodech při navrhování LED pásků.
Počítejte proudy a poklesy napětí
Zrovna dnes mi psal montér, kdo pokládá kabel podle mého projektu. Napsal: “Abychom osvětlili kuchyň, netahejme napájecí kabel k napájecímu zdroji ve skříni, ale umístěte jednotku do panelu a veďte slaboproudý kabel.” To je velmi běžný úhel pohledu. Mezi elektrikáři je to bohužel běžné. Ti samí „obyčejní elektrikáři“, o kterých jsem psal. Protože 230 voltů generuje proud, potřebujete silný kabel, ale 12-24 voltů nevytváří proud, takže je můžete vést tenkým kabelem.
Tloušťka kabelu je určena proudem, nikoli napětím! Pouze zásah elektrickým proudem! Tloušťka izolace je dána napětím, např. 230 voltů nelze přenést přes kroucenou dvojlinku (ačkoli průřez umožňuje nést malý proud), protože izolace není na takové napětí dimenzována – o tom by měli být informováni i někteří elektrikáři.
Připomínám: výkon = napětí * proud. Výkon se měří ve wattech, napětí ve voltech a proud v ampérech.
Pro každý LED pásek musíme vypočítat úbytek proudu a napětí v kabelu, který jej napájí.
Nejprve spočítáme proud. Na každém LED pásku je napsáno, jaký má výkon. Řekněme, že máme LED pásek 9.6 wattu na metr, délka 10 metrů, celkem 96 wattů. Napětí je 24 voltů, což znamená, že proud je 4 ampéry. Zdá se, že proud je malý, takže není o čem přemýšlet, můžete položit kabel o průřezu 0.75? Ne, když mluvíme o nízkém napětí, musíme vzít v úvahu i úbytek napětí. Pokles napětí je pokles napětí na kabelu, to znamená, že zařízení obdrží napětí nižší, než jaké vyšlo z napájecího zdroje. Pokles napětí je přítomen ve všech kabelech, ale pokud z rozvaděče vyšlo 230 voltů a zatížení je 220 voltů, nebude to patrné. Ale kdyby vyšlo 24 voltů a přišlo 21 voltů, bylo by to patrné podle jasu pásky. Pokud máte na bráně 12voltový elektromagnetický zámek, v domě zdroj a kabel o průřezu 0.75 je dlouhý několik desítek metrů, může zámek držet mnohem hůř, protože dostane méně energie. než 12 voltů. Proto je důležité vypočítat úbytek napětí v kabelu při práci s 12 a 24 voltovými zařízeními.
Čím tenčí kabel, tím větší úbytek napětí. Čím větší proud, tím větší úbytek napětí. Více o výpočtu se dočtete v článku Kabely pro LED pásky, kde si můžete stáhnout i tabulku v Excelu pro výpočet poklesu. Sběrnice KNX nebo RS485 může být delší s minimálním úbytkem napětí, protože proudová spotřeba zařízení je velmi nízká. Stejné je to s různými typy senzorů – proud je malý, takže úbytek napětí je také malý, a to i přes tenký kabel.
Zde je tabulka výpočtu pásky z jednoho z mých projektů:
Pro každou pásku se vypočítá úbytek proudu a napětí v procentech na základě délky a průřezu kabelu a také hustoty výkonu a délky pásky. Počítá se tak, že úbytek napětí nikde nepřesáhne 8 %. Při poklesu o 10 % to bude patrné. V krajním případě můžete mírně zvýšit napětí na zdroji (mnoho má seřizovací šroub). Ale je lepší hrát na jistotu předem a položit silnější kabel nebo několik kabelů.
Webová stránka Transistor.ru má kalkulačky pro různé výpočty, včetně poklesu napětí v kabelu. Velmi pohodlně.
Naplánujte si místa připojení pásek předem
Pásky delší než 5 metrů jsou připojeny ke zdroji na obou koncích (pokud se nejedná o slabé pásky 5 wattů na metr, nejsou s nimi takové problémy), jinak může dojít k poklesu napětí na samotné pásce a bude méně na koncových diodách. A další kus pásky nelze připojit k 5metrovému kusu pásky, ze stejného důvodu musí být další kus napájen ze samostatného kabelu. A pokud máme 15 metrů pásky, musíme připojit napájení ve třech bodech: od okrajů a uprostřed.
Schémata připojení pásek z návodu k páskám Arlight
Máme dvě možnosti, jak připojit výkonnou pásku, kterou je potřeba napájet v několika bodech. První možností je vytáhnout několik kabelů z rozvaděče a v rozvaděči již provádíme přepojování těchto kabelů. Druhou možností je vytáhnout jeden kabel požadovaného průřezu ze stínění do rozvodné skříně někde na začátku pásky a v krabici od tohoto kabelu navedeme více kabelů do míst připojení pásky. Osobně nemám rád skryté montážní krabice, takže preferuji první možnost. Někomu ale bude vyhovovat ten druhý, s krabicemi. A třetí mezilehlá možnost – bez krabic, ale s propojkami.
Uveďme příklad. Předpokládejme, že máme 20 lineárních metrů pásky po obvodu naší místnosti s výkonem 9.8 wattů na metr, 24 voltů. Celkový výkon 196 wattů, 8.17 ampér. Napájení musí být připojeno k pásce ve 4 bodech, každých 5 metrů. Pokud chceme páskový zdroj umístit do stínění, odhadněme průměrnou délku kabelu od zdroje k přípojnému bodu. Ať je to 15 metrů.
Dále vypočítáme úbytek napětí na základě délky kabelu, průřezu kabelu, proudu a odporu kabelu. Pokud má kabel průřez 1.5 mm2, bude úbytek napětí 11.6 % – trochu moc, bude to znát. Zvolíme průřez kabelu a počet kabelů. Pokud povedete z rozvaděče 4 kabely o průřezu 0.75mm2 (tedy celkový průřez 3mm2), tak bude úbytek napětí 5.8%, to už je lepší. Stejný úbytek napětí můžete získat, pokud natáhnete dva kabely 1.5 mm2 a napojíte dva rohy obdélníku pásky z každého kabelu. Můžete přejít na druhou možnost – natáhnout jeden kabel o průřezu 4mm2 k rozvodné skříni, z něj co nejkratší propojky k napájecím bodům pásku o průřezu 1.5 nebo i 0.75. Před rozvodnou skříní bude úbytek napětí při délce kabelu 15 metrů 4.3 %, pokud jsou propojky krátké a bezpečně připájené na pásku, nebudou problémy s jejich průřezem 0.75 mm2.
Čím tenčí kabel pasuje na samotnou pásku, tím pohodlnější je připojení. Například 0.75 mm2 je vhodné pro připojení, ale 1.5 mm2 není tolik.
To znamená, že v našem příkladu to můžete udělat třemi způsoby:
- Prodlužte 4 kabely 0.75 mm2 k pásce (bez mezikrabic, nejpohodlnější připojení). Navíc – bez krabice. Mínus – 4 kabely k vytažení a vložení do štítu.
- Natáhněte jeden kabel 4 mm2 do propojovací krabice, z krabice 4 kabely 0.75 mm2 do rohů pásky. Plus – menší pokles napětí. Nevýhodou je přítomnost krabičky.
- Natáhněte dva 1.5mm2 kabely a napájejte pásek pomocí propojek. Plus – pouze dva kabely malého průřezu. Nevýhodou je, že je nepohodlné dělat propojku, protože je potřeba v jednom místě připojit kabel, pásku a propojku vhodnou z rozvaděče.
V každé možnosti je nutné vypočítat úbytek napětí tak, aby před páskou nebyl větší než 8 %, nejlépe však ne více než 6 %.
Vyberte si kvalitní kabel
Kabely pro připojení LED pásků je nutné zakoupit v běžné kvalitě tak, aby jejich průřez odpovídal jmenovitému. Levné kabely mohou mít průřez o 20-30% menší, což zvýší úbytek napětí v kabelu a sníží jas pásky.
To platí obecně pro všechny kabely včetně VVGng a dokonce i kroucené dvoulinky – levný kabel má téměř vždy menší průřez, než je na něm napsáno. Na osvětlovacích kabelech, pokud mají průřez 1.5mm2, nebo u zásuvek, o průřezu 2.5mm2, jištěných 16A jističi, mírné zmenšení průřezu neovlivní práci, ale v v případě pásků to může velmi ovlivnit výsledek.
Připomínám: Kabely SHVVP a PVS pro stacionární instalaci nelze použít k žádnému účelu. Samozřejmě je vhodné pásku propojit vícežilovým ohebným kabelem, spíše než jednožilovým tuhým, takže jako propojky můžete použít kabely MKSh, KGVV a dokonce i jednožilové kabely PUGV.
Samotný Arlight má mimochodem propojovací kabely pro LED pásky. Jsou pohodlné, protože barvy jejich jader jsou jasné. Jsou vhodné pro instalaci a pájení. Ale maximální průřez je tam 0.84mm2 – vhodný pro připojení slabých kabelů nebo pro instalaci z rozvodné krabice na pásku. A cena je mnohem vyšší než cena KGVVng(A)-LS.
Proveďte dobré připojení kabelů
Spoje kabelů a pásek jsou prováděny kvalitními pájecími a smršťovacími nebo Wago svorkovnicemi. Po připojení byste měli zkontrolovat, zda se svorkovnice nebo oblast pájení nezahřívají, když je páska provozována na maximální výkon po dobu 15 minut.
Připojení speciálních konektorů na pásku je možné pouze při spojování malých kousků pásky, cca do 0.5 ampéru, pokud více, spojujeme pájením.
Chraňte výhody prodlužovacích kabelů pomocí pojistek
Ale to je důležitý bod. Předpokládejme, že máme výkonný napájecí zdroj, například 960 wattů 24 voltů. To je 40 ampérů. Zdroj je kvalitní, dokáže krátkodobě pracovat s přetížením až 150 %. K jednotce je připojeno několik pásek najednou, ale na jedné z nich nastane problém, například páska je zaplavena vodou nebo je částečně zkratována. Pokud dojde ke zkratu, zdroj to uvidí a vypne se (říká se tomu „ochrana proti zkratu“; má ji většina páskových zdrojů a samozřejmě všechny jednotky Meanwell, mezi nimiž existují modely tohoto napájení). Pokud ale nedojde ke zkratu, ale páska je částečně uzavřena, pak může jednotka dodávat této pásce proud až 60 ampér. Tímto proudem se páska, kabel a zesilovač roztaví a poté bude fungovat ochrana proti zkratu nebo přetížení samotné jednotky. Pokud se jednotka vypne, když je ochrana spuštěna, po nějaké době se začne periodicky zapínat, což je také docela špatné.
Jističe můžete instalovat na vedení 24 V. Na stejnosměrný proud existují speciální stroje (několikanásobně dražší než běžné), na internetu lze najít mnoho diskuzí o tom, jak stroje na stejnosměrný proud fungují. Můj názor je, že DC jističe fungují špatně. Ne dost rychle. K odpojení musí dojít okamžitě, i minimální zpoždění je zde nepřijatelné. Proto si myslím, že pojistky jsou nejlepší variantou. Pro kabel o průřezu 1.5 mm2 dáme 10 ampérovou pojistku, pro kabel o průřezu 0.75 mm2 dáme 5 ampérovou pojistku. Používáme nejjednodušší pojistky 5×20. Takový blistr o 10 kusech stojí v Chip-Dip 120 rublů. Na rozhlasových trzích ho seženete levněji.
Na pojistkách je uvedeno „250 voltů“, to neznamená, že funguje pouze s tímto napětím, znamená to, že 250 voltů je pro něj maximální napětí. Pojistka se vypne, když je proud příliš vysoký. Drát uvnitř je nejtenčí místo v našem kabelu od napájení k pásce, při překročení proudu shoří jako první.
Pojistka se pohodlně zasune do svorky na DIN lištu. Šířka vývodu ABB je 8mm, pojistka se snadno vyjme, obvod rychle vypnete vyjmutím pojistky.
Takové pojistky mám ve svých projektech na ochranu všech slaboproudých kabelů vycházejících z rozvaděče: napájení všech pohonů a čidel, napájení sběrnice. ABB má model M 4/8.D2.SF s přídavným průchozím druhým kontaktem. K dispozici je model M 4/8.D2.SFD s 24voltovou LED, která slouží ke sledování neporušenosti pojistky a přítomnosti napájení.
Levnější a jednodušší variantou je běžný držák pojistek, lze jej připojit kamkoli na kabel.
Takové 1.25 ampérové pojistky jsou dokonce součástí stmívačů Fibaro Dimmer, abyste je nezapomněli nainstalovat. V našem případě je hodnota pojistky zvolena na základě maximálního přípustného proudu pro kabel, případně upraveného pro maximální proud stmívače nebo zesilovače.
Při nákupu pojistek nezapomeňte na rezervu. Pokud potřebujete 5 kusů, kupte alespoň 10, nejlépe 20. Stává se, že ve chvíli, kdy zjistíte problém, již vyhořel tucet pojistek.
Pojistka pro každý kabel je pro nás výhodná, protože okamžitě vypne problematickou větev, vše ostatní bude fungovat dál.
Mimochodem, nasadili jsme pojistku na kladné napájení pásky.
Zkontrolujte napětí v místě připojení pásky
Po instalaci a připojení LED pásků je vhodné zkontrolovat napětí na všech místech připojení pásků, nemělo by být nižší než 22.5 voltů. Měření je nutné provést po 10 minutách provozu pásku při maximálním jasu. Pokud je napětí na pásku nižší, tak je potřeba zkontrolovat kvalitu spojení kabelů a pásku a kabelů a ovladačů v panelu a napětí na výstupu zdroje.
Pokud je kabel špatně upnut do objímky nebo nejsou všechny „chlupy“ připájeny k pásce nebo svorkovnice ve spojení není pevně přišroubována, problémová oblast se zahřeje a napětí na ní se zahřeje klesnout.
Pokud máte mnoho pásek nebo je neustále instalujete, může mít smysl pořídit si pyrometr nebo dokonce termokameru, abyste okamžitě viděli problémové oblasti. Termokamera se hodí i při stavbě domu a analýze topného výkonu, takže se bude hodit. Pokud vidíte, že se některé místo ve spojích pásky zahřívá více než jiné, je třeba zkontrolovat kvalitu tohoto spoje a v případě potřeby jej dotáhnout, dotáhnout a připájet. A má smysl se občas podívat na elektrický panel termokamerou při hledání topných míst po prvním zapnutí více zařízení a čekání, až se zahřeje.
Samostatnou záležitostí je připojení ovladatelných LED pásků v rozvaděči. Přednosti pásek lze napojit na křížový modul nebo na rozvodný blok. Po nějaké době budu mít fotky realizace takových spojení, určitě se o ně podělím.
Nestačí koupit nebo sestavit LED lampu – potřebujete také vodiče pro napájení sestavy diod. Jak silný je průřez vodiče, závisí na tom, jak daleko může být „vyhozen“ od nejbližší zásuvky nebo rozvodné skříně.
Kritéria dimenzování drátu
Než se rozhodnou, jakou velikost vodičů budou mít, odhadnou, jaký bude celkový výkon hotové lampy nebo LED pásku, kolik energie bude „tahat“ napájecí zdroj nebo ovladač. Konečně, Značka kabelu je vybírána na základě sortimentu dostupného na místním trhu s elektroinstalací.
Řidič je někdy umístěn ve značné vzdálenosti od světelných prvků. Reklamní tabule jsou osvětleny ve vzdálenosti 10 m a více od předřadníku. Druhou oblastí použití tohoto řešení je interiérový design velkých obchodních podlaží, kde je světelný pás umístěn na stropě nebo přímo pod ním, nikoli vedle zaměstnanců prodejny nebo hypermarketu. Někdy se napětí jdoucí na vstup světelného pásu výrazně liší od hodnoty dodávané napájecím zdrojem. Kvůli zmenšenému průřezu vodiče a zvětšené délce kabelu se v vodičích ztrácí proud a napětí. Z tohoto hlediska je kabel považován za ekvivalentní odpor, někdy dosahující hodnot od jednoho do více než deseti ohmů.
Aby se zabránilo ztrátám proudu ve vodičích, je průřez kabelu zvětšen v souladu s parametry pásky.
Napětí 12 voltů je výhodnější než 5 – čím vyšší, tím menší ztráty. Tento přístup se používá u ovladačů, které produkují několik desítek voltů místo 5 nebo 12 a LED jsou zapojeny do sériových skupin. 24voltové pásky mohou částečně vyřešit problém se ztrátou přebytečného výkonu v drátech a zároveň ušetřit na samotné mědi v kabelu.
Tak u LED panelu složeného z několika dlouhých pásků a odběru 6 ampérů je na 1 m kabelu průřez 0,5 mm2 v každém z vodičů. Aby se předešlo ztrátám, je „mínus“ připojen k tělu konstrukce (pokud se táhne daleko – od napájení k pásce) a „plus“ prochází samostatným vodičem. Tento výpočet se používá v automobilech – zde celá palubní síť zajišťuje napájení prostřednictvím jednovodičových vedení, přičemž druhým vodičem je samotné tělo (a kabina řidiče). Pro 10 A je to 0,75 mm2, pro 14 – 1. Tato závislost je nelineární: pro 15 A používají 1,5 mm2, pro 19 – 2 a nakonec pro 21 – 2,5.
Pokud mluvíme o napájení světelných pásků provozním napětím 220 voltů, pak pro konkrétní automatickou pojistku je pás vybrán podle aktuálního zatížení, znatelně menší než provozní proud stroje. Pokud je však úkolem vynutit vypnutí (velmi rychle), zatížení z pásky překročí určitou mez uvedenou na stroji.
Nízkonapěťovým páskám nehrozí nadproud. Při výběru kabelu spotřebitel očekává, že případný pokles napájecího napětí v případě příliš dlouhého kabelu bude téměř celý pokryt.
Vedení by mělo být co nejkratší – nízké napětí vyžaduje větší průřez kabelu.
Podle zatížení pásu
Výkon pásku se rovná proudu vynásobenému napájecím napětím. V ideálním případě má 60wattový světelný pásek při 12 voltech spotřebu 5 ampérů. To znamená, že by neměl být připojen přes kabel, jehož vodiče mají menší průřez. Pro nepřerušovaný provoz je zvolena největší bezpečnostní rezerva – a je ponecháno dalších 15 % průřezu. Ale protože je obtížné najít vodiče o průřezu 0,6 mm2, okamžitě jej zvětší na 0,75 mm2. Výrazný pokles napětí je prakticky eliminován.
Blokovým napájením
Skutečný výstupní výkon napájecího zdroje nebo ovladače je hodnota původně stanovená výrobcem. Záleží na obvodu a parametrech každé ze součástek, které zařízení tvoří. Kabel připojený ke světelnému pásu by neměl být menší než celkový výkon LED diod a celkový výkon ovladače. V opačném případě nebude veškerý proud na světelném proužku. Je možné výrazné zahřátí kabelu – pravidlo Joule-Lenz nebylo zrušeno: vodič s proudem přesahujícím jeho horní mez se alespoň zahřeje. Zvýšené teploty zase urychlují opotřebení izolace – ta časem křehne a praská. Řidič pracující pod přetížením se také výrazně zahřívá – a to zase urychluje jeho vlastní opotřebení.
Regulované ovladače a regulované napájecí zdroje jsou upraveny tak, aby se LED diody (v ideálním případě) nezahřívaly více než lidský prst.
Podle značky kabelu
Značka kabelu – informace o jeho vlastnostech, skryté pod speciálním kódem. Před výběrem optimálního kabelu se spotřebitel seznámí s charakteristikami každého ze vzorků v sortimentu. Nejlepší možností jsou kabely s vícežilovými dráty – nebojí se zbytečného ohýbání a prodloužení v rámci rozumu (bez ostrých ohybů). Pokud se ostrému ohybu nelze vyhnout, snažte se zabránit tomu, aby se opakoval na stejném místě. Tloušťka (průřez) napájecího kabelu, kterým je adaptér připojen k osvětlovací síti 220 V, nesmí překročit 1 mm2 na každý vodič. Pro tříbarevné LED se používá čtyřžilový (čtyřžilový) kabel.
Co je potřeba pro pájení?
Kromě páječky potřebujete pájku na pájení (můžete použít standardní pájku – 40, která obsahuje 40% olova, zbytek je cín). Dále budete potřebovat kalafunu a pájecí tavidlo. Místo tavidla můžete použít kyselinu citrónovou. V éře SSSR byl rozšířen chlorid zinečnatý – speciální pájecí sůl, díky které bylo pocínování vodičů provedeno během sekundy nebo dvou: pájka se téměř okamžitě rozšířila po čerstvě odizolované mědi.
Aby nedošlo k přehřátí kontaktů, použijte páječku s výkonem 20 nebo 40 W. XNUMXwattová páječka okamžitě přehřeje dráhy na desce s plošnými spoji a LED – pájí silné dráty a dráty, nikoli tenké dráhy a dráty.
Jak pájet?
Zpracovávaný spoj – dvě části, nebo část a drát, nebo dva dráty – musí být předem potažen tavidlem. Bez tavidla je obtížné nanést pájku i na čerstvou měď, což může vést k přehřátí LED, stopy desky nebo vodiče.
Obecným principem každého pájení je, že páječka zahřátá na požadovanou teplotu (často 250-300 stupňů) se spustí do pájky, kde její hrot zachytí jednu nebo několik kapek slitiny. Poté je ponořen do mělké hloubky v kalafuně. Teplota by měla být taková, aby se kalafuna na konci špičky vyvařila – a hned se nespálila a nevystříkla ven. Normálně zahřátá páječka pájku rychle roztaví – z kalafuny se stane pára, nikoli kouř.
Při pájení dbejte na polaritu napájecího zdroje. Pásek připojený „zezadu dopředu“ (uživatel si při pájení zamíchal „plus“ a „mínus“) nebude svítit – LED, stejně jako každá dioda, je uzamčena a neumožňuje průchod proudu, při kterém se by zářil. Protiparalelně zapojené světelné pásy se používají ve vnějším provedení (exteriér) budov, staveb a staveb, kde mohou být napájeny střídavým proudem. Polarita připojení světelných pásků při napájení střídavým proudem není důležitá. Vzhledem k tomu, že lidé tráví mnohem méně času venku než uvnitř, není blikající světlo pro lidské oko tak zásadní. Uvnitř, v zařízení, kde člověk pracně pracuje po dlouhou dobu, několik hodin nebo celý den, může světlo blikající o frekvenci 50 hertzů unavit oči za pouhou hodinu nebo dvě. To znamená, že v interiéru jsou světelné pásy již napájeny stejnosměrným proudem, což nutí uživatele při pájení dodržovat polaritu součástí lampy.
Pro hotovou světelnou lištu se často používají standardní svorky a svorkovnice dodávané v sadě, což usnadňuje výměnu vodičů, samotné lišty nebo napájecího ovladače bez demontáže celého subsystému. Svorky a svorkovnice lze připojit k vodičům pájením, krimpováním (pomocí speciálního krimpovacího nástroje) nebo pomocí šroubových spojů. Výsledkem je, že systém získá hotovou formu. Ale ani u výhradně pájené elektroinstalace kvalita světelného pásu vůbec neutrpí. Ve všech případech montáže a instalace osvětlovacích produktů je pro jejich rychlé a efektivní sestavení, připevnění a připojení nutné určité dovednosti.
