Рассчет потребляемой мощности вывески

[Артур Ковалко]

Здравствуйте, господа рекламисты.

Простите за, казалось бы, элементарный вопрос:
как рассчитать потребляемую мощность вывсеки, подсвеченной только люминисцентными лампами. ПРОБЛЕМА СОСТОИТ В ТОМ, что электрические балласты
тоже потребляют электроэнергию. А вот сколько - не известно. Может кто подскажет как узнать это.

Заранее благодарен всем, кто ответит.

[Михаил Сапрыкин]

Посмотрите пример, может сообразите по аналогии.
полный текст статьи с объяснением привести не могу (эта публикация только вышла и по правилам будет ждать еще полгода до опубликования в интернете).

Файл получается дурацкий - с набором текста у меня лучше, чем с графическим редактором, а pdf на этом форуме вывешивать нельзя. Но его точно можно распечатать и прочесть.

[Игорь Гуржуенко]

Михаил, pdf-вложения РАЗРЕШЕНЫ. Проверьте, все ли у вас получается.

Запрещены файлы с расширениями .asp, .cgi, .phtml, .pl

[Михаил Сапрыкин]

Игорь Гуржуенко
Наверное, я что-то не так намудрил. Это вполне вероятно - делал в спешке.

В будущем при случае попробую еще раз. Надеюсь кому было интересно - удалось ознакомиться и в нынешнем виде.

[Arkady home]

В дополнение к статье: снизить полную мощность — вольтамперную, и сделать ее практически равной активной мощности нагрузки — т.е. суммарной мощности ламп, позволит включение компенсирующей емкости на входе установки из расчета 3,7–4 µF на один дроссель. Естественно, емкость не должна быть электролитической (взорвется нафиг)! Рабочее напряжение этой компенсирующей емкости должно быть не менее 400–450 вольт. Подходят фазосдвигающие конденсаторы от асинхронных однофазных (конденсаторных) двигателей и… компенсирующие емкости от светильников для ламп дневного света. Другими словами, на десять дросселей включается 37–40 µF, на двадцать — 70–80 µF и т.д. Энергонадзор только одобрит подобное усложнение схемы, т.к. реактивная мощность потребителей им не приветствуется, ибо она только греет провода, не принося пользы ни потребителю, ни поставщику электроэнергии.
Сечение проводников питающей линии выбирается согласно ПУЭ.
P.S. Точно узнать мощность потребляемую «балластом», т.е. дросселем можно, но сложно: она складывается из двух составляющих — активной, рассеивающейся в основном в виде тепла, и реактивной — возвращающейся после каждого цикла намагничивания сердечника в питающую цепь. Приблизительную величину этой мощности можно узнать по легендарному «косинусу фи», обозначенному на шильдике ПРА. Обычно он равен 0,4–0,5. Не вдаваясь в теоретические подробности, можно сказать, что полный ток, потребляемый установкой с известным «косинусом фи» равен

I=P/(U·cos φ),

где P — активная мощность нагрузки, Вт; U – напряжение питающей сети, В.
Другими словами, люминисцентная лампа мощностью 36 Вт и включенная через дроссель с cos φ=0,42, потребляет такой же ток, как лампа накаливания мощностью 36/0,42=85 Вт. В случае использования компенсирующей емкости cos φ установки приближается к единице и потребляемый ток снижается [в данном случае] более чем в два раза, т.е. «люминесцентные» 36 Вт по потребляемому току в итоге соотвествуют примерно 40 Вт лампе накаливания.

[Артур Ковалко]

Спасибо всем большое. По-моему информации больше чем достаточно.
Успехов всем....

[hanku]

По вопросу конденсаторов хотелось бы пообщатся с специалистом. Вопрос такой: 8 дросселей на 16 ламп по 36 ватт. Окозалось, в нашем городке трудно найти мощны е конденсаторы (не электоролитные!!!). Нашёл на рынке, у дедов с антиквариатом. Три конденсатора по 10 мФ и один 5 мФ . Все выпуска 1962-1964 года. Большие, зелёные, военного одразца. Запараллелил их в цепь, получилось 35мФ на 16 ламп по 36 ватт. Лампа "осрам".

[Arkady]

Если конденсаторы бумажные, то должны быть МБГЧ (желательно со «звездочкой», 5-я («военная») приемка), хотя за 40 лет… ЗиП'ы списывают гораздо чаще
Из «современных» K78-17, 22, 36 (пусковые), K42-19, Э92. Хотя лично я, Э92, как электролиту, на переменном токе… не доверяю

[hanku]

Нужен ли вообще конденсатор для безстартерного пуск. устройства?... Например корейского производства. На схеме для него кроме ламп ничего не нарисованно. Спецы говорят что там уже всё ЕСТЬ, внутри

[Arkady]

Нужен ли вообще конденсатор для безстартерного пуск. устройства?

«Бесстартерное» значит только лишь, что стартера для поджига нет, а не указывает на отсуствие реактивной составляющей тока — ее дает балласт, а не стартер.

Надо значение cos φ знать — оно должно быть указано в DataSheet'е. В противном случае его несложно измерить самостоятельно: точно — при помощи осциллографа, приблизительно (со значительной погрешностью) — обычным тестером. Если cos φ>0,8 , то можно им пренебречь.

[hanku]

Что можно сказать про косинус данного изделия? Нужны ли для него конденсаторы?

[Игорь Гуржуенко]

Конечно не надо. Вы не правильно поняли. Бесстартерной устройство поджига с балластным дросселем и электронные устройства запуска - это совершенно разные вещи.Т.н. "электронные балласты" (то, что у вас на фото) работают совершенно иначе, нежели дросселя. Проще говоря, в них нет никакого дросселя, а значит нет и реактивной составляющей тока. То есть, кондёр не нужон.

Просто подключаете и все работает.

[hanku]

Ну вот спасибо А то кондёр не поставил, так как спецы сказали - не надо! А теперь думаю какое фотореле поставить, с этими реактивными-индукциями. Значит 10А за глаза на 18 ламп по 38W и 8 таких пускателей.

Добавлено спустя 21 минуту 6 секунд:

Печатали на Flexe красками Бордо от ЗЕНОНа, в два прохода, на Роланде 645, но думаю, можно было и в три раза залить.

[Arkady home]

…кондёр не поставил, так как спецы сказали - не надо! А теперь думаю какое фотореле поставить, с этими реактивными-индукциями. Значит 10А за глаза на 18 ламп по 38W и 8 таких пускателей. …

На шильдике указано как значение cos φ=0,95, так и значения активной (ваттной) мощности — 74 W и полной (вольт-амперной) мощности, равно произведение потребляемого тока 0,34 A на напряжения питания 220 V. Отношение этих двух мощностей и даст значение «косинуса фи».

Потребляемый ток одного устройства равен при номинальной нагрузке 0,34 А, однако пусковой ток может в десятки раз превышать его (из-за особенностей схемы), т.е. составлять величину в единицы и даже десятки ампер. Например, у телевизоров/мониторов/компьютеров etc. при потребляемом токе порядка одного ампера пусковой ток, возникающий в моент включения, составляет 10-20 А и более. В Вашем же случае, при параллельном включении восьми (кстати, а почему не девяти?) ПРА бросок тока при включении может составлять полсотни ампер и более и ограничен в общем-то только сопротивлением проводов.

Так как «первым обычно сгорает диод, а не предохранитель», фотореле с простейшим (а дешевые все такие) полупроводниковым ключем может просто выйти из строя после первого включения и всатать в положение «вечно включено» (прокол перехода коммутирующего элемента). Т.е. при выборе коммутатора следует обязательно найти в его техпаспорте строчку «Максимальный одиночный импульсный ток» и справиться об указанном там значении. Длительность импульса должны быть не менее полупериода сетевого напряжения, то 10 mS.

Если такой строчки в паспорте нет, то устройство скорее всего не предназначено для коммутации подобного вида нагрузки (емкостного характера). Если импульсный ток указан, то для подстраховки в цепь последовательно с нагрузкой необходимо включить ограничивающее сопротивление, величина которого (в омах) должна в полтора раза превышать отношение макс. импульсного тока, указанного в паспорте реле к амплитудному напряжению сети. Для сети 220 V амплитудное значение составляет 310 V. Т.е. для макс. импульсного тока реле 50 А значение сопротивления должно быть:

R=310/50·1,5=9 (Ом)

Рассеиваемая мощность этого сопротивления д.б. не менее произведения квадрата значения потребляемого нагрузкой тока на значеие сопротивления. В нашем случае мощность этой «печки» д.б. не менее

P=(9·0,34А)²·9Ω=80 W

А падать на нем будет

ΔU=9Ω*(9·0,34А)=27 V

Восемьдесят ватт на обогрев атмосферы — плата за «несгораемость» электронного реле.

Вместо чисто активного защитного сопротивления можно использовать защитную RL-цепь, представляющую собой небольшой дроссель с включенным параллельно ему сопротивлением величиной 20–30 Ω. Индуктивность дросселя рассчитывается таким образом, чтобы при включении его на постоянное напряжение 310 V (амплитудное значение сетевого напряжения 220 V) за четверть периода (5 mS) сетевого напряжения ток не превысил указанное выше макс.значение. Параллельно включенное дросселю сопротивление улучшает коммутацию цепи и устраняет возможные резонансные явления.
В нашем случае для I макс.=50 А индуктивность дросселя должна быть около (при сопротивлении цепи в момент включения 1 Ом) порядка 30 мГн. Это на ферритовом колечке с нач. проницаемостью 2000 (снижается при намагничивании) и размерами 50x30x20 порядка 70-80 витков изолированного провода диаметром 0,6–0,7 мм.

Если греть атмосферу не хочется, а дроссель сделать — лень-матушка, то включать-выключать вывеску лучше всего с помощью обычного электромагнитного реле с контактной группой. Обмотку этого реле подсоединяют к фотореле. Тип реле выбирают по величинам коммутируемого контактной группой тока, напряжению и тока питания обмотки и климатическому исполнению — обязательно наружное (если будет установлено внутри вывески).


Максимальный постоянный (продолжительный) ток через контакты (тиристор/полевик) реле (по тому же) тех. паспорту должен быть раза в полтора выше, чем суммарный потребляемый ток коммутируемой цепи, т.е.

I=9·0,34А=3 A

В тиристорных реле из-за худшей формы тока — «ступенька» при переходе через ноль, потребляемый нагрузкой ток может несколько возрасти.

Кроме того, помимо обязательного для эксплуатации подобного рода электроустановок УЗО и автомата макс. тока очень желательно включить ДПН на 260/270 вольт. Электронные «штучки», применяемые вместо старых добрых дросселей очень болезненно реагируют на превышение питающего напряжения, которое из-за, например, обрыва/плохого контакта нулевого провода на питающей подстанции/в линии может вместо 220 V (ампл. 310 V) стать 380 V (ампл. 540V), т.е. вырасти почти в два раза! По крайней мере, у нас в городе такие случаи бывают и дело даже доходило до судебных исков к «…энерго» за сгоревшую технику с импульсными блоками питания. У нас на производстве за последний год ДПН раза три отключал сеть из-за бросков напряжения (запитаны по ВЛ).

[hanku]

Спасибо за советы. Попробуем все расчитать , как вы советуете. По напряжению, скачки у нас бывают, но крайне редко. Один раз, за последние лет 7-8. Но зато по полной катушке. Погорело пол города. Ну а восемь балластов потому, что десять по длине не войдут. Два мы в запас отложили. На семь метров короба 16 ламп в два ряда по метру каждая, больше чем достаточно. Мы так подумали. Светит ровно, без затемнений.