Richtige Verkabelung bzw. Kabelquerschnitt

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Moderator: T.Hoffmann

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Benj1
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Mo, 05.08.13, 20:39

Hallo,

Habe gerade ein paar kabelquerschnittsrechner aus dem Netz verwendet, was mir ein wenig sorgen macht, denn laut denen bräuchte ich schon 6mm² Kabel , Ich habe aber schon alles mit 2,5er vorbereitet.
Da es aber eh aufgeteilt wird (weiß und RGB...) könnte sich bitte wer anschauen ob das so ausreicht?
Würde mich nämlich wundern wenn nicht.
Danke.;

Habe eine belleuchtung mit einem Lumiflex Stripe 12W/m und einem RGB Stripe 14.4W/m

Der RGB Stripe hat 9,6m = 138W
Der Lumiflex Stripe hat 7,4m = 89W
Zusammen 227W , mein Osram Netzteil hat 24V 240W = 10A Habe beim kabelrechner gleich mit den 10A gerechnet.

Die frage ist jetzt ob der Kabelquerschnitt von 2,5mm² ausreicht bei 7,4metern wenn man zwei plusleitungen macht?
Hatte es mir so gedacht das ich zwei plusleitungen nebeneinander laufen habe, und sie dort wo Stecker kommen miteinander verbunden sind. (Siehe Skizze)
dazwischen wird immer wieder von einer Leitung zum RGB Stripe von der anderen zum Weißen Stripe gesplittet. Oder macht das Probleme wegen unterschiedlicher Belastung bis zur nächsten Verbindung der zwei Pluspole?

Außerdem kann ich eine plus und die Weise Minus Leitung kürzer zum Ende der Stripes legen, geht sich aus platzgründen aber nicht mit Minus RGB aus. Denke das sieht man am besten auf der Skizze ganz links . Ist das sinnvoll??

Habe die Verbindungen von den Kabeln zu den Stripes nicht eingezeichnet aber die sind immer mittig zwischen den Verbindungen der zwei Pluspole. Die Kabel sind alles 2,5mm² passt das so?
image.jpg
SKIZZE LINK: https://www.dropbox.com/s/x98iv3yid6xug ... 4%2049.jpg


Danke,
Gruß, Benji.
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Achim H
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Mo, 05.08.13, 20:57

Wenn Du alle Kabel (nicht nur + und W-) ringsrum legst und Anfang und Ende einer Kabelfarbe zusammenschaltest, verdoppelt sich der Leiterquerschnitt. Der Strom kann dann linksrum bzw. rechtsrum zu den Leds fließen, die Strecke verkürzt sich auf 5,2m. Und dann würde der Kabelquerschnitt ausreichen.

Spannungsabfall bei 5,2m und 5A = 0,37V @ 2,5mm².
Benj1
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Mo, 05.08.13, 22:20

OK, danke.

Aber geht sich leider nicht aus, weil dort als Verbindung nur ein 25er Lerrohr ist und es die genau gleiche belleuchtung noch einmal spiegelverkehrt gibt= Es in echt jetzt schon vier Kabel wären , und zehn werde ich nicht durchbekommen.

Aber auf den getrennten - R -G -B Kabeln ist doch eh fast keine Belastung? teilt sich doch auf auf drei Kabel also max. Ca. 2Ampere pro Kabel mit 7.5 Meter oder? Falls das stimmt reicht es nicht nur die Plusleitung wo +R+G+B alle zusammen drin laufen so zu verlegen?

Für den Pluspol sollte sich aber noch eine zweite Leitung dort zum verlegen ausgehen.
Und geht das eh so das zwei Leitungen für die Pluspole laufen die immer wieder miteinander verbunden werden? Denn dann werden zwischen diesen Verbindungen die einzelnen stücke der plusleitungen unterschiedlich belastet. (Weil von einer zu RGB von der andren zu weiß abgesplitteten wird ).
Hab das Kabel nämlich schon so verlötet, der Gedanke war das wenn nur weiß an ist ein Großteil der andren plusleitung mitgenutzt wird (eben bis zur letzten verbindung) was nicht wäre würde ich sie komplett getrennt führen.

Gruß,
Benji.
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Di, 06.08.13, 11:55

Daß bei RGB durch jede Farbleitung nur max. 1/3 des möglichen Gesamtstromes fließt ist richtig. Nur die gemeinsame Rückleitung führt den Gesamtstrom.

Deshalb sollte diese für den höheren Strom ausgelegt werden. Wenn Du sie nur in Teilbereichen durch die parallel laufende Leitung verstärken kannst, ist das schon ein Gewinn.

Um den Gesamtspannungsverlust zu berechnen teilst Du die Leitung in die entsprechenden Teilabschnitte mit unterschiedlichen Querschnitten auf und addierst die Teilergebnisse.

Etwas besser wird es in der Realität durch die ebenfalls parallel laufenden Leiterbahnen auf den Leisten. Wie viel hängt von deren Querschnitt ab.
Benj1
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Di, 06.08.13, 22:32

Ok, danke, dann werde ich es mal so machen.

Aber ist das mit'm spannungsfall überhaupt so kritisch bei LED Stripes? Man kann laut Datenblatt ja bis zu 5meter dieser Lumiflex Stripes mit nur einer Einspeisung machen. Da gibt's aber sicher schon helligkeitsunterschiede.

Sind helligkeitsunterschiede das einzige Problem hierbei? Weshalb man den spannungsfall (gesamt oder nur im Kabel?) unter 0,6V halten soll? Haben nicht alleine die Sicherungen mancher Controller so viel?

Habe nämlich zumindest laut online rechner auch woanders = bei der Küchenbelleuchtung kabel unterdimensioniert.
Hier ist ein 6 Meter Stripe geplant mit 8metern 2,5er Kabel daneben laufend.
Dieser Stripe hat 12V 12W/m , also 72W und 6A für 6meter Stripe / . 8meter 2,5er Kabel.
Und das ganze fünfmal direkt nebeneinander.
Reicht das trotzdem? Oder sollte ich zusätzlich Kabel nach den ersten zwei Metern von den 2,5er Kabeln absplitten und immer wieder miteinander verbinden . Erst nach zwei Metern weil das Lerrohr davor voll ist.
Aber wäre noch mehr wirklich sinnvoll?



Gruß, Benji.
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Achim H
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Aber ist das mit'm spannungsfall überhaupt so kritisch bei LED Stripes?
Jain.

Der Strom durch die Leds wird mit den auf den Stripes montierten Widerständen eingestellt.

Beispiel:
Spannungsquelle: 12V
Led: 3V/20mA
3 Leds in Reihe

Erforderlicher Vorwiderstand:
12V - (3x 3V)
---------------- =
0,02A

3V
------- = 150 Ohm
0,02A

Bei einem Spannungsabfall von 0,6V kommen an den Widerständen nur noch 11,4V an.
Und damit ändert sich der Strom durch die Leds
11,4V - (3x 3V)
------------------ = 0,016A = 16mA
150R

Bei einem niedrigeren Strom ist die Vorwärtsspannung allerdings ebenfalls niedriger.
2. Rechnung durch Annäherung der Werte erforderlich.

Fakt ist: die Leds, die weiter weg sind, bekommen weniger Strom. Und damit leuchten diese nicht ganz so hell wie die Leds, die näher am Netzgerät montiert sind. Ob dieser Umstand bereits sichtbar ist oder noch nicht, weiß ich nicht.

Je länger die Zuleitung, desto höher der Spannungsabfall. Irgendwann ist es sichtbar.
Benj1
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Mi, 07.08.13, 23:20

Danke.

Die in der küche verwendeten LEDs werden pro LED mit 70mA bestromt ,
Laut Datenblatt sind sie Typ.50mA und max. 100mA.
Sollte denke ich trotz spannungsfall in diesem berreich liegen.

Und die leichten helligkeitsunterschiede werden hoffentlich auch nicht so auffallen nachdem fünf Reihen direkt nebeneinander sind und davor so ein doppeltes Glas mit diffuser Folie dazwischen kommt.

Weis zufällig noch jemand ob der spannungsfall bei Sicherungen bei diesen Anwendungen auch so hoch ist? Denn im Datenblatt steht zbsp.: max. Spannungsfall 600mv , aber das wird sich ja vermutlich auf 230V beziehen , nur ist es bei 12V dann weniger? Wollte die belleuchtung nämlich noch mit einer entsprechend dimensionierten flinken Sicherung absichern nachdem das Netzteil noch deutliche Reserve haben wird (die Sicherung des NT darauf ausgelegt ist).

Gruß, Benji.
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Achim H
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Do, 08.08.13, 10:04

Weis zufällig noch jemand ob der spannungsfall bei Sicherungen bei diesen Anwendungen auch so hoch ist? Denn im Datenblatt steht zbsp.: max. Spannungsfall 600mv , aber das wird sich ja vermutlich auf 230V beziehen , nur ist es bei 12V dann weniger?
Die Sicherung ist für Netzspannungen bis 250V~ gedacht (siehe auch: Beschriftung auf der Sicherung). Der maximale Spannungsabfall bezieht sich entsprechend auf 250V~ (nicht 230V~).

Bei 12V wird der Widerstandsdraht im Innern der Sicherung einen Spannungsabfall von max. 0,03V produzieren.
250V / (250V - 0,6V) = 1,0024057
12V / 1,0024057 = 11,971V
12V - 11,971V = 0,029V --> 0,03V
Wollte die belleuchtung nämlich noch mit einer entsprechend dimensionierten flinken Sicherung absichern nachdem das Netzteil noch deutliche Reserve haben wird (die Sicherung des NT darauf ausgelegt ist).
Eine Reserve heißt, dass das Gerät auch mehr Leistung liefern könnte. Es heißt nicht, dass es diese Leistung auch liefern wird. Schaltnetzteile passen sich der angehängten Last an und liefern nur soviel, wie die Last benötigt.

Aber was soll eine weitere Sicherung bringen?

Gute Schaltnetzteile (zum Beispiel von Meanwell) haben einen
- Überlastungsschutz
- Überspannungsschutz
- Übertemperaturschutz
- Kurzschlussschutz
und sind selbst im Eingangsbereich abgesichert (Sicherung, Print).

Empfehlenswert wäre aber ein Einschaltstrombegrenzer, denn der Einschaltstrom ist bei Schaltnetzteilen gewöhnlich sehr hoch.
Beispiel: Meanwell HLG-240H-12
Inrush Current: (typ.) 75A @ 230V
(je nach Typ und Hersteller kann der Strom auch höher sein)

Sollten diese 75A über einen Lichtschalter geschaltet werden (kann max. 10A schalten), dann riskiert man, dass die Kontakte regelrecht zusammengeschweißt werden. Zumindest werden die Kontakte durch den Funken jedesmal ein bißchen mehr abgebrannt. Die Sicherung im Netzgerät resp. im Sicherungskasten spricht auf den Einschaltstrom jedoch nicht an, weil dieser sehr kurz ist (ca. 0,02 Sekunden lang).
Benj1
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So, 01.09.13, 18:56

Einschaltstrombegrenzer wollte ich genau deshalb auch nehmen, vor allem an einer stelle wo 3stk 240W NT über einen Lichtschalter geschaltet werden.
Aber ich habe nirgends was passendes gefunden. Kennst du vielleicht fertiglösungen?
Denn die die ich fand haben entweder eine zu kurze begrenzungsdauer für Schaltnetzteile oder sind wie zbsp. Das von eltako angeblich nur für Kapazative Lasten. (Und zu kurze zuschaltdauer)


Flinke Sicherung wollte ich dort geben weil ich recht viele einzeln geschaltete Stränge am netzteil dranhängen habe.
Also ist das NT zwar auf zbsp 10A abgesichert, aber ich habe nur einen Stränge mit 0,7A eingeschaltet, wenn dieser kleine Strang dann irgendwo einen kurzen hat bei den dünnen Kabeln oder Leiterbahnen... Wird es vielleicht keine 10A erreichen um die Netzteilsicherung auszulösen......deshalb eigene kleine Sicherung vor jedem Strang . Oder brauche ich das eh nicht zu machen?
Wie funktionieren eigentlich die überlastsicherungen im Netzteil? Werden ja vermutlich keine normalen rückstellbaren Sicherungen sein?

Danke.


Gruß,
Benji.
Loong

So, 01.09.13, 19:50

Achim H hat geschrieben:Sollten diese 75A über einen Lichtschalter geschaltet werden (kann max. 10A schalten), dann riskiert man, dass die Kontakte regelrecht zusammengeschweißt werden.
Nein, das riskiert man nicht. Eine 40 Watt Glühlampe besitzt einen Kaltwiderstand von rund 110 Ohm. Wenn ich an diesen 10-Ampere-Lichtschalter 50 Stück 40-Watt-Glühlampen anschließe (Nennstrom knapp 8,7 Ampere), dann fließt im Einschaltmoment ein Strom von 105 Ampere. Ein gesunder Lichtschalter macht diesen Einschaltstrom problemlos mit. Einen kranken Lichtschalter tauscht man besser aus.
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So, 01.09.13, 20:37

Benj1 hat geschrieben:...

Flinke Sicherung wollte ich dort geben weil ich recht viele einzeln geschaltete Stränge am netzteil dranhängen habe.
Also ist das NT zwar auf zbsp 10A abgesichert, aber ich habe nur einen Stränge mit 0,7A eingeschaltet, wenn dieser kleine Strang dann irgendwo einen kurzen hat bei den dünnen Kabeln oder Leiterbahnen... Wird es vielleicht keine 10A erreichen um die Netzteilsicherung auszulösen......deshalb eigene kleine Sicherung vor jedem Strang . Oder brauche ich das eh nicht zu machen?
Wie funktionieren eigentlich die überlastsicherungen im Netzteil? Werden ja vermutlich keine normalen rückstellbaren Sicherungen sein.
Die "normale" Sicherung dient dem Schutz der folgenden Leitungen im Fehlerfall. Sie muss auslösen bevor die Leitung überlastet wird weil ein angeschlossenes Gerät defekt ist.

Sind in Deiner Schaltung nach der 10 Ampere Sicherung Leitungen, die nicht für 10 Ampere ausgelegt sind, so ist eine eine weitere (kleinere) Sicherung erforderlich.

Die Überlastsicherung in einem Gerät hat die Aufgabe, dieses Gerät vor Überlast zu schützen. Damit wird verhindert, dass das Gerät überhitzt. Bei heutigen Netzteilen stellt sie sich nach einiger Zeit selbst zurück und löst dann wieder aus, wenn die Überlast immer noch besteht. Bei zu vielen LED-Leisten am Netzteil ist dies erkennbar an einem kurzen Aufblitzen der Leisten nach einer etwas längeren Dunkelphase.

Natürlich ist auch ein Kurzschluss hinter dem Netzteil eine Überlast. Die Leitungen sind jedoch nur dann geschützt wenn der Strom nicht größer ist als nach deren Querschnitt erlaubt.
Benj1
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So, 01.09.13, 21:49

Ok, danke.

Denke mal das weder die Leiterbahnen des LED stripes noch die 0,75er Kabel die ich als Abzweigung zum anlöten an den strippe genommen habe (wird vom 2,5 er kabel abgezweigt weil einfacher zum anlöten) für 10A geeignet sind.

Aber wenn man auch nach den Leiterbahnen geht müsste man bei LED stripes doch immer zusätzlich aufteilen und einzeln absichern wenn man so starke Netzteile nimmt?.



d sind die überlastsicherungen von netzteilen wie normale Sicherungen vom abschaltverhalten?normale
Benj1
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So, 01.09.13, 21:56

Das Posten geht nicht ganz vom neuem Handy, hat den Beitrag gekürzt... sorry.

Meinte zuletzt ob das abschaltverhalten der überlastsicherungen gleich wie bei normalen ist.
also das bei zbsp. Nur doppelter Überlastung es noch Minuten dauert bis die überlastSicherung auslöst.

uß, Benji
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So, 01.09.13, 22:13

Die Überlastsicherung reagiert bei den meisten Netzteilen eher sehr träge. Damit soll vermieden werden, dass eine kurzzeitige, für das Netzteil unschädliche Überlast bereits zur Abschaltung führt.

Wie bereits gesagt ist deren Aufgabe der Schutz des Netzteiles, nicht der Schutz der Leitungen. Dass die Leitungen in einem gewissen Rahmen mit geschützt werden ist eher ein "Kollateralvorteil".
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