24V/15A, 5V/~3A kabeláž

[kubaS]

Zdravim,

predem uvadim, ze jsem elektroamater zacatecnik. Mam dva dotazy ohledne pouziti kabelu:

A) na vedeni stavy z PSU (output 24V/15A, 360W). Lze pouzit pro vedeni FLRY-B6 kabel (prumer cca 4mm, delka cca 20cm)? Dle https://www.powerstream.com/Wire_Size.htm by tento prumer vodice mel byt vic nez dostacujici (vhodny az do ~30A).

B) techto 24V/15A z PSU nasledne vstupuje pres FLRY-B6 kabely do menice napeti, ze kterého pak leze 5V/~3A (nemam zmereno presne, ale proud by se mel pohybovat mezi 2-3A). Lze se spolehnout na informace uvedene ve vyse zminenem odkazu, tj. ze postaci kabel o tloustce od 1.2 mm vys? Nebo lze jit s prumerem kabelu jeste dolu? Mam k dispozici tzv. dupont kabliky, ale ty jsou tak 0.3-0.5 mm (pocitam, ze AWG tak 26-28), ty asi moc vhodne nebudou, neni liz?

Predem diky za fundovane odpovedi.

Kuba

[Reklama]

[Cabrón]

A) Ano, s gigantickou rezervou. Přes 6mm² kabel se normálně připojují pece a indukční plotny na 32A jističi :-D

B) Ano. Ampacita uváděná v AWG tabulkách bývá ještě velmi konzervativní, je to myšleno pro domovní elektroinstalaci, kde se počítá s tím, že elektrikář nedotáhne svorku a ještě Vám to pořádně rozjebe sádrokartonář.

V praxi jde o celkový odpor smyčky (dvojnásobek délky), ze kterého vypočítáte úbytek napětí a ztrátový výkon při plném proudu. Na 20cm duPont kablíku (20 cm tam, 20 zpět) je při AWG 26 celkový odpor 54 mΩ (v tabulce 134 Ω/km * 40 cm), takže tam při 3 A bude úbytek 160 mV (z Ohmova zákona) a tím pádem to bude topit necelým půlwattem. Což na tom kabelu prakticky ani nepoznáte.

[phpmistr]

Zdravim,

predem uvadim, ze jsem elektroamater zacatecnik. Mam dva dotazy ohledne pouziti kabelu:

A) na vedeni stavy z PSU (output 24V/15A, 360W). Lze pouzit pro vedeni FLRY-B6 kabel (prumer cca 4mm, delka cca 20cm)? Dle https://www.powerstream.com/Wire_Size.htm by tento prumer vodice mel byt vic nez dostacujici (vhodny az do ~30A).

B) techto 24V/15A z PSU nasledne vstupuje pres FLRY-B6 kabely do menice napeti, ze kterého pak leze 5V/~3A (nemam zmereno presne, ale proud by se mel pohybovat mezi 2-3A). Lze se spolehnout na informace uvedene ve vyse zminenem odkazu, tj. ze postaci kabel o tloustce od 1.2 mm vys? Nebo lze jit s prumerem kabelu jeste dolu? Mam k dispozici tzv. dupont kabliky, ale ty jsou tak 0.3-0.5 mm (pocitam, ze AWG tak 26-28), ty asi moc vhodne nebudou, neni liz?

Predem diky za fundovane odpovedi.

Kuba

Doporučuji něco nastudovat a pak se ptát. Kdo nechce počítat tak si zamapatoval 10A na 1mm2 a něco kolem toho je pravda. Ale existují tabulky ve kterých se zohlední izolace a způsob uložení:
http://www.eshop.elektrokomponenty.cz/novinky/hodnoty-dovolenych-proudu-pro-vodice-kabely-proudova-zatizitelnost/

[RDa]

Boha jeho, vy si myslite ze vam z toho zdroje potece 15A pri 24V, kdyz za menicem mate zatez 3A pri 5V? To by ten menic musel mit efektivitu... 4.16%, aby zral 360W a dodaval jen 15W.

Nebo tech menicu tam mate vicero paralelne? Co se snazite vubec zapojit?

[Yokotashi]

Bezne se draty ve vinutich transformatoru dimenzuji na 3-4 A/mm^2 medi. Ve zdech se pouziva 2.5mm^2 na 16A, takze 6.4A/mm^2. Med sama o sobe snese mnohem vic. Nekde mezi 20 a 50 A/mm^2 zacina byt problem s oteplenim i u volne pohozeneho dratu (zalezi na tom, jak je chlazen a jakou ma izolaci - silikon snese bez problemu 150-250 stupnu Celsia, PVC smrdi a tavi se uz pri mnohem nizsich teplotach).

Pro nizka napeti (zvlaste pak pro tech 5V) zacina hrat roli ubytek napeti. Takze vest 5V treba na 20m uz znamena, ze je potreba jit s proudovou hustotou jeste niz, aby tam vubec pri potrebnem proudu zbylo nejake napeti.

Rezistivita  (merny odpor) medi je 0.01724 ohm*mm^2/m - tedy 1 metr dratu o prurezu 1mm^2 (vzdy se udava prurez a ne prumer) ma odpor  0.01724 ohm. Pro dalsi materialy to lze najit treba na Wikipedii (typicky v ohm/m, takze je nutne to prepocitat). Zname-li odpor, ubytek napeti vyjde z Ohmova zakona U=R*I, kde R je typicky potreba pocitat z dvojnasobku delky kabelu (protoze proud tece tam a zpet).

Napriklad pri 20m dvojlince 2x1mm^2 mi vychazi odpor 0.6896 ohmu a to udela ubytek napeti 2.0688 V pri 3A. A zdratit pres 2V z 5V na zacatku uz typicky ovlivni chovani napajeneho zarizeni.

[Reklama]

[Alex]

Napriklad pri 20m dvojlince 2x1mm^2 mi vychazi odpor 0.6896 ohmu a to udela ubytek napeti 2.0688 V pri 3A. A zdratit pres 2V z 5V na zacatku uz typicky ovlivni chovani napajeneho zarizeni.

A jak se tohle v praxi řeší když není možné zvýšit napětí na začátku vedení?

[Yokotashi]

Vzdycky je mozne zvysit napeti na zacatku vedeni, otazka je, jak to je slozite.

Nejrozumnejsi je umistit zdroj z vyssiho napeti bliz ke spotrebici.

Pokud tam neni zadne vyssi napeti (4.8V ze 4 NiCd akumulatoru pro spotrebic, ktery potrebuje 4.5-5.5V a podobne), tak jsou v zasade 4 moznosti:
- menic na zacatku na vyssi napeti (ucinnost 90-97%) a na konci zpet na nizsi (zase ucinnost menice). Cenove neco jako 2x200Kc z eBaye a ztrata 6-20% + ztraty na vedeni. Pro hodne dlouhe vedeni, nebo vedeni, ktere uz je polozene a muselo by se vysekat ze zdi to muze davat smysl.
- tlustsi draty. Za petistovku (kterou nedate za menice navic) sezenete docela tluste draty. V zasade jsou pouzit i medene tyce, nebo trubky. Vyhoda je, ze pri hodne malem napeti neni problem izolace a bezpecnost (pokud proudy nejsou do stovek a tisicu amper samozrejme).
- Step-up menic na konci (ale zrovna na 5V napajeni to asi skonci stavbou vlastniho menice, ledaze by nejaky eBayovy menic na vyrobu 5V z jednoho LiIOn akumulatoru prezil 5V na vstupu naprazdno a pracoval uz od 3V). U 12V systemu uz je situace vyrazne lepsi.
- kompletni predelani navrhu (12, nebo 24V baterka misto 4.8V baterky, step-down menic pro kazde zarizeni a tak dale). To vypada dost silene, ale nekdy to muze vyjit, jako nejjednodussi reseni.

Typicky nevhodna, ale nekdy pouzitelna reseni:
- pro pulsni odber (chvilku velky proud, dlouho nic) mohou pomoci i velike kondenzatory (pripadne superkondenzatory) pred spotrebicem. Pro napeti >2.7V musi byt superkondenzatoru vice v serii a potrebuji balancovat.
- Zvysit napeti na vstupu (treba step-up menicem) o ubytek napeti a naprat to tam typicky nepatri mezi dobre napady. Kdyz je na konci zarovka, tak to je jedno, ale treba zarizeni stavene na napajeni z USB to asi neprezije.
- vymenit zarizeni, aby melo mensi odber (LEDka misto zarovky, Raspberry Pi misto notebooku s Pentiem 100MHz apod.).

Par takovych problemu jsem resil pro soukrome pouziti, ale nikdy pracovne, takze se nemuzu vyjadrit k tomu, jak to typicky resi firmy. Ale jedno spravne reseni na vsechny problemy tohoto typu neexistuje, kazda situace je jina.

[Filip]

Kazdej obvod by mel byt jistenej .. napriklad pojistkou, pojistka je nejtenci casti obvodu a proto chrani vodice a dalsi veci pred pretizenim, prehratim a ohnem (sama shori jako prvni)

Do obvodu (jak pred tak za menic) si dej pojistky a pak vodice podle hodnoty pojistky (prurez, prumer se nepouziva protoze vodic nemusi byt kulaty)

Pojistka do 6A - vodic 0,75mm²
Pojistka do 10A - vodic 1,5mm²
Pojistka do 16A - vodic 2,5mm²
Pojistka do 25A - vodic 4mm²
Pojistka do 32A - vodic 6mm²

[krecek]

Napriklad pri 20m dvojlince 2x1mm^2 mi vychazi odpor 0.6896 ohmu a to udela ubytek napeti 2.0688 V pri 3A. A zdratit pres 2V z 5V na zacatku uz typicky ovlivni chovani napajeneho zarizeni.

A jak se tohle v praxi řeší když není možné zvýšit napětí na začátku vedení?

Ldyž nejde zvýšit napětí a na konci dlouhého drátu musí být napětí zdroje tak ze jednoduše nedodrží ohmův zákon protože jiná možnost opravdu neni.

[?]

Napriklad pri 20m dvojlince 2x1mm^2 mi vychazi odpor 0.6896 ohmu a to udela ubytek napeti 2.0688 V pri 3A. A zdratit pres 2V z 5V na zacatku uz typicky ovlivni chovani napajeneho zarizeni.

A jak se tohle v praxi řeší když není možné zvýšit napětí na začátku vedení?

V praxi se to řeší tak, že se netahají 3A na 5V po 20m drátu, protože to prostě k ničemu nebude.

[honzikk]

Napriklad pri 20m dvojlince 2x1mm^2 mi vychazi odpor 0.6896 ohmu a to udela ubytek napeti 2.0688 V pri 3A. A zdratit pres 2V z 5V na zacatku uz typicky ovlivni chovani napajeneho zarizeni.

A jak se tohle v praxi řeší když není možné zvýšit napětí na začátku vedení?

V praxi se to řeší tak, že se netahají 3A na 5V po 20m drátu, protože to prostě k ničemu nebude.

V praxi se to reai tak, ze se da silnejsi drat s mensim odporem a nebo se zvede napeti zdroje ... co taky jineho?

[Yokotashi]

Napriklad pri 20m dvojlince 2x1mm^2 mi vychazi odpor 0.6896 ohmu a to udela ubytek napeti 2.0688 V pri 3A. A zdratit pres 2V z 5V na zacatku uz typicky ovlivni chovani napajeneho zarizeni.

A jak se tohle v praxi řeší když není možné zvýšit napětí na začátku vedení?

V praxi se to řeší tak, že se netahají 3A na 5V po 20m drátu, protože to prostě k ničemu nebude.

V praxi se to reai tak, ze se da silnejsi drat s mensim odporem a nebo se zvede napeti zdroje ... co taky jineho?

Zvysit napeti zdroje muze mit velmi zabavne dusledky pri napajeni polovodicu. Treba takove WiFi AP, ktere potrebuje 5V/2A bude moc pekne fungovat z 8V zdroje cca 40 metru daleko. Az do okamziku, kdy softwarove vypne WiFi, rebootuje se, nebo jinym zpusobem vyrazne snizi odber. Tato metoda samozrejme nezabije kazdy kus elektroniky - v nekterych switchich je hend na vstupu step-down menic, ktery snese treba 30, nebo 40V i kdyz na krabiccke je napsano neco, jako 12V/1A. Ale to bez rozebrani nevite.

Bezpecnejsi je zvednout napeti na vstupu vyrazne vice (pouzit treba 19V zdroj od notebooka pro 5V zarizeni) a tesne pred zarizeni dat step-down menic na pozadovane napeti (napriklad tech 5V).

Ohledne jisteni - spinany zdroj s proudovym omezenim nepusti vetsi proud, nez nastaveny, takze tam je cela pojistka jen na ozdobu. Draty dlouhe 20cm se take bezne nejisti. Pokud napajite vedeni natvrdo z akumulatoru bez spinaneho zdroje mezi akumulatorem a vedenim, pak je pojistka velmi vhodna. Zkratovane draty umi cervene, oranzove a nekdy i zlute az bile svitit.

Pojistka za zdrojem bez omezeni proudu typicky nezachrani zdroj. Jestli ma nejaky smysl je otazka, na kterou nelze odpovedet bez znalosti zapojeni konkretniho spinaneho zdroje. Neuskodi.

[PetrM]

Pokud jde o vedení, tak to má ohmický odpor a ten způsobuje ztráty - na konci je nižší napětí a rozdíl se projeví ohřevem vodičů. Musí se zohlednit jak délka, tak i průřez (ne průměr) vodičů.

Potřebuješ vědět:
- Rozsah napájení na začátku vedení (U1MIN, U1MAX)
- Rozsah provozního napětí spotřebiče (U2MIN, U2MAX)
- Rozsah proudu (IMIN, IMAX)
- Délku vedení (L)

Z toho vypočítáš:
1) Maximální dovolený úbytek napětí UDMAX = U1MIN - U2MIN (Kirchhoff). Pokud tento úbytek překročíš, zařízení se nerozjede.
2) Maximální odpor vedení - RMAX = UDMAX / IMAX (Ohm).
3) Maximální odpor vodiče (jsou dva, tam a zpátky) - RV = RMAX/2 (sériové řazení)
4) Minimální průřez vodiče - SM = ro * L / RV, ro je konstanta materiálu vodiče
5) Průřez vodiče - nejvyšší vyšší průřez dle katalogu. Pokud vyjde např. 1,115, je kandidát 1,5.
6) Zkontroluj si podle datasheetu kabelu a uložení (tuším ČSN EN 33 2000 - 5 - 54), že ti vyjde oteplení a neroztavíš izolaci. Pokud nevyhoví, použij silnější vodič
7) Zkontroluj si, že při IMIN bude U2 < U2MAX - odpor vodiče na dané délce, U1MAX, IMIN, Ohm, Kirchhoff. Pokud nevyhoví, měničům se nevyhneš.

Určování podle tabulky je nesmysl. Vidíš, že můžeš kabelem pustit třena 5A, ale nezohledníš to, že na 100m ti napětí spadne třeba o 2V a někdy ani uložení ve svazku několika kabelů. Hodí se to jenom pro ověření, že se při tom proudu kabel nepřehřeje, nic víc.
Kamarád si takto dimenzoval kabel od baterky k zesíku v autě a pak se divil, že to nehraje. Použil 0,35mm², podle katalogu totiž daný proud měl ten kabel zvládnout s přehledem, ale strašně se divil, že po zapnutí zesíku to nehraje - na vstupu měl totiž jenom 8,5V. On je totiž trochu rozdíl ztratit při tom proudu 3,5V z 230V a 3,5V z 12V, že.

Druhý extrém je použít vedení jako předřadný odpor pro snížení napětí - můžeš si roztavit izolaci a při kolísání zátěže ti lítá i napětí na konci linky... To je tuplem blbě.

[Pavouk106]

Boha jeho, vy si myslite ze vam z toho zdroje potece 15A pri 24V, kdyz za menicem mate zatez 3A pri 5V? To by ten menic musel mit efektivitu... 4.16%, aby zral 360W a dodaval jen 15W.

Nebo tech menicu tam mate vicero paralelne? Co se snazite vubec zapojit?

Tohle je správná poznámka. Pokud je k výstupu 24V/15A zdroje připojený JEN měnič na 5V/3A, tak z toho 24V zdroje poteče do měniče méně než 1A. Tím pádem tam je na 6mm2 rezerva úplně neuvěřitelně obrovská až zbytečná.

Na výstup 5V/3A záleží pak na délce kabelu k přístroji. Pokud má 20cm, tak neni potřeba nic šílenýho (řekněme 0.5mm2), jestli je to ale dál (několik metrů), tak je potřeba pořádnej kabel.

Dej si to do kalkulačky tady.

[phpmistr]

Určování podle tabulky je nesmysl. Vidíš, že můžeš kabelem pustit třena 5A, ale nezohledníš to, že na 100m ti napětí spadne třeba o 2V a někdy ani uložení ve svazku několika kabelů. Hodí se to jenom pro ověření, že se při tom proudu kabel nepřehřeje, nic víc.

Tak pochopitelně musíš mít správnou tabulku a vědět co určuješ. To je jako když existuje tabulka kde je bod mrazu 0 stupňů a ty se budeš divit, že líh pořád teče. Tabulka je dobře, ale nefunguje.