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THEMA: Beurteilung meiner Berechnung Kabelquerschnitt LED-Stipe für
Ich möchte meinen Schattenbahnhof gern beleuchten. Hierzu möchte ich mir von den folgenden LED-Streifen (warmweiß) 2 Stück bestellen: https://www.sweet-led.de/strip-led-streifen-ip...s-kaltweiss::38.html
Laut Beschreibung ist:
die LED Art: 3528 SMD LED,
der Verbrauch auf 1m = 5 W, also bei einer 5 m Rolle 25 W
die Spannungsversorgung 12V DC
Die LED-Streifen sind alle 5 cm trennbar. 5 cm enthalten dann je 3 LED.
Wenn nun die 60 LED auf 1 m = 5 W verbrauchen fließen dort doch (I=P/U = 5W/12V) = 0,42 A.
Bei einem 5 cm Streifen mit 3 LED nur 21 mA und auf der ganzen 5 m Rolle 2,1 A.
Wenn ich nun den kompletten 5 m LED Streifen (ohne Trennung) mit 10 m Kupfer-Anschlusskabel (5m Hin- und 5 m Rückweg) versehe, würde laut diesem Video hier: https://www.youtube.com/watch?v=vAJedbK1HPo ein Kabelquerschnitt von 0,344 mm² ausreichen. Und mit 0,5 mm² wäre ich auf der sicheren Seite. Als Spannungsfall habe ich hier die 5% aus der Beschreibung "Stabile, permanente Stromversorgung bei 12 V mit +/- 5% Toleranz" genommen. Hoffe das war richtig?
Wenn ich nun aber nur einen 50 cm langen Streifen anschließen möchte, brauche ich nur einen Kabelquerschnitt von 0,06 mm². Die nächste sichere Größe wären hier für mich die Modellbahnkabel mit 0,14 mm² gewesen.
Nun möchte ich nicht von der Einspeisung des Netzteils zu jedem der 5 cm bis 50 cm LED-Streifen ein eigenes Kabelpaar ziehen, sondern würde im Abstand von je 2 m einen Verteiler setzen. Von einem Verteiler geht es dann zum nächsten Verteiler. Zwischen Netzteil und den Verteilern würde ich 0,5 mm² Kabel ziehen und von den Verteilern bis zum LED-Streifen (max. 2 m (1m Hin- + 1m Rückweg) 0,14 mm² Kabel.
Das sollte doch funktionieren, ohne dass die Kabel heiß werden. Oder liege ich da falsch?
Euch ein schönen Feiertag
Zirne
Bei der Moba Gleisversorgung und auch hier bei den LEDs ist nicht die Wärme am Draht das Problem, sondern der höhere Spannungsabfall, der dann durch unterschiedliche Helligkeit merkbar wird, was ja auch sehr schnell beim Fahrstrom zu bemerken ist. Wenn zum Elektro-Herd der Querschnitt für den Strom noch reicht, kann bei selbem Strom für die Moba der Spannungsabfall schon stören.
Was Du aber bei Deiner Verteiler-Bastelei gar nicht geschrieben hast, ist das Thema Absicherung. Wenn da irgendwo mehrere Ampere eingespeist werden und dafür eine einzelne Sicherung vorhanden ist und dann irgendwo nur 0.14mm2 liegen, solltest Du mal drüber nachdenken, ob Du die Folgen eines Kurschlusses akzeptieren kannst .
Aus welchem Grund möchtest Du unbedingt den "kleinst möglichen Querschnitt" verlegen. Ist Dir die Leitung so teuer oder macht die Mechanik Probleme?
Also ich würde jedenfalls nicht 0.14mm2 verlegen und das ganze mit mehreren Ampere absichern. Und aus reinen Kostengründen würde ich mich auch nicht auf solche Aktionen einlassen. Und für jeden kleinen Abschnitt eine eigene Sicherung zu spendieren, erscheint mir auch unpraktisch, zumal die ja auch zugänglich sein soll.
Gruß
Klaus
Klaus hat es ja schon geschrieben: wichtig ist die Wahl der richtigen Absicherung!!! Und zwar bezogen auf den Kabelquerschnitt, den Verbraucher schützt du damit nicht!
zur Querschnittsberechnung:
https://www.1zu160.net/elektrik/kabelquerschnitte.php
LG
Günter
so eine Unterverteilung von Leitungsquerschnitten halte ich für zu aufwendig und im nach hinein auch nicht mehr so leicht zu verfolgen wenn denn auch eine passende Dokumentation fehlt.
Nimm 0,75mm² Lautsprecher Zwillingslitze kostet nicht viel und passt. Das ganz auch nicht als Sternleitung ausführen sondern als Ringleitung.
Andererseits, wie groß ich der Schattenbahnhof den du beleuchten willst?
2 Sets von 5 m - warum alles in 50cm Streifen ablägen und nicht komplett lassen?
Jeweils ein 2,5A Steckernetzteil dran, so das die Netzteile am Rand sind und dann primärseitig in eine 3-fach Dose.
Gruß Detlef
Zitat - Antwort-Nr.: 1 | Name: Klaus
Was Du aber bei Deiner Verteiler-Bastelei gar nicht geschrieben hast, ist das Thema Absicherung.
Zitat - Antwort-Nr.: 1 | Name: Klaus
Aus welchem Grund möchtest Du unbedingt den "kleinst möglichen Querschnitt" verlegen.
Zitat - Antwort-Nr.: 3 | Name: Detlef
wenn denn auch eine passende Dokumentation fehlt
Zitat - Antwort-Nr.: 3 | Name: Detlef
wie groß ich der Schattenbahnhof den du beleuchten willst? - warum alles in 50cm Streifen ablägen und nicht komplett lassen?
Zitat - Antwort-Nr.: 3 | Name: Detlef
Jeweils ein 2,5A Steckernetzteil dran, so das die Netzteile am Rand sind und dann primärseitig in eine 3-fach Dose.
Einen schönen Montag wünscht
Zirne, der jetzt mit den Kumpels zum Wandern geht!!!
Zitat
5 A Netzteil
Das Problem bei kleinen Spannungen und so hohen Strömen ist immer die "sichere Auslösung" einer Sicherung. Selten ist ein Kurzschluß "perfekt". Bei Spannung aus der Steckdose knallt es schnell richtig und die Sicherung ist raus, zumal der Automat Zuhause nicht nur den Nennstrom, sondern auch die Anstiegsgeschwindigkeit als Auslösekriterium nutzt. Und wenn erst mal die Funken fliegen, ist sie eben draußen.
Um ein 5A Netzteil bei 12V wirklich zum Auslösen zu bringen, bedarf es schon einer "ordentlichen" Verbindung. Alles andere führt zum Schmoren.
Ich sag immer: Höhere Spannung sind gefährlich für die Gesundheit, hohe Ströme für das Eigentum.
Wenn ich mir 60W LED Beleuchtung im Schattenbahnhof vorstelle, dann ist das Flutlicht, selbst bei 7Metern Länge. Soll doch sicher keine Arbeitsbeleuchtung werden, sondern nur zum mal reingucken dienen, oder?
Gruß
Klaus
ich weiß, das ist vermutlich nicht vergleichbar - aber ich habe mir aus China einige 5-Meter-Stripes schicken lassen, die mit 5V betrieben werden; pro Meter sind da 60 LEDs verbaut. In der Beschreibung stand, dass pro Meter etwa 5W Leistung verbraucht wird. Ein 5-Meter-Stripe würde demnach 25W verbrauchen, was einem Strom von 5A entspricht. Ziemlich heftig, habe ich mir gedacht.
Der Stripe wird mit einem USB-Stecker geliefert, also dachte ich mir, ich schließe mal so einen 5-Meter-Stripe an einen USB-Port am Rechner an, um zu sehen, was passiert. Erstaunlicherweise reichen diese 500mA Strom locker, um den Stripe zum Leuchten zu bringen. Danach habe ich gemessen, wie viel Strom tatsächlich fließt, also schloss ich ein USB-Messgerät dazwischen und dort las ich, dass gerade mal 370 mA an Strom fließen. Für einen 5 Meter Stripe. Aus Interesse habe ich dann ein 2,5A USB-Steckernetzteil genommen und dort ebenfalls gemessen - mehr als diese 370 mA flossen nie. Und nein, das Messgerät hat den Strom nicht begrenzt. Weder visuell leuchtet der Stripe heller, wenn ich ihn direkt ans Steckernetzteil anschließe, noch mit der Fotokamera konnte ich einen Helligkeitsunterschied feststellen (die Belichtungsdaten bleiben immer gleich).
Ich vermute mal, dass die Berechnung darauf basiert, dass man davon ausgeht, eine LED würde 20 mA verbrauchen; und dazu kommt noch der Verlust am Widerstand. Da aber moderne LEDs schon wesentlich früher fast die optimale Helligkeit erreichen, macht es Sinn, den Strom entsprechend zu drosseln durch größere Widerstände. Bekanntlich leuchten heute LEDs schon bei 2 mA hinreichend hell genug. Und das bedeutet, dass dann nur noch etwa ein Zehntel des kalkulierten Stroms fließt.
Daher würde ich mal den tatsächlichen Stromverbrauch für einen Stripe messen.
Herby
zu deiner Idee der Beleuchtung, ist ja gut wenn man auch die Begebenheiten kennt.
Folgender Gedanke kam mit da in den Sinn, keine Verteilung sondern einfach fortlaufend verdrahten.
12V Versorgung an den Lichtstreifen (an der passenden Stelle trennen - 5cm oder vielfaches davon - halt so es passt) - Zwillingsleitung bis zum nächsten Element - nächstes Beleuchtungselement (5cm oder vielfaches) - Zwillingsleitung - Beleuchtung - etc. bis das Ende erreicht ist.
Ein sekundärseitiger Kurzschluß sollte eigentlich kein primärseitigen seitiges Auslösen der Haussicherung auslösen. Nimm ein Kurzschlußfests Netzteil, das sollte eigentlich im sekundär Kurzschluß die Versorgung abschalten, und bei Beseitigung des Kurzschlusse wieder einschalten - man möge mich korrigieren wenn ich falsch liege.
ein 5A Teil
https://www.reichelt.de/tischnetzteil-60-w-12-v...79d6bf246ed9834359b4
als 3A
https://www.reichelt.de/tischnetzteil-36-w-12-v...79d6bf246ed9834359b4
2,25A
https://www.reichelt.de/steckernetzteil-27-w-12...stct=pol_0&nbc=1
Das mal noch als Beispiele, die Qual der Wahl hat du.
Gruß Detlef
Wenn Du am Ende deines Beitrags die Angabe 2A durch 2mA ersetzten könntest, wäre ich sehr zufrieden!
Gruß Ulf
Herby
wie schnell gehen Lieferketten heute??? Die beiden am Sonntag bestellten Stripes sind schon da!-)
Zitat - Antwort-Nr.: 6 | Name: Herby
Daher würde ich mal den tatsächlichen Stromverbrauch für einen Stripe messen.
Das habe ich glatt gemacht. Laut Herstellerangaben habe auch ich 25 W allerdings bei 12 V. Demnach hätten also etwas mehr als 2 A fließen müssen. Es sind aber nur etwas mehr als 800 mA je 5 m.
Dann reichen (bei 12V, 0,8 A, 5m einfacher Weg) wirklich auch 0,5 mm² für jeden 5m Stripe laut o.g.
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
Querschnittsberechnung:
https://www.1zu160.net/elektrik/kabelquerschnitte.php
Und es würde auch das kleinste vorgeschlagene Netzteil mit 2,25 A für beide Stripes reichen? Das bringt mich auf eine neue elektrisierende Frage.
Wenn ich mich richtig erinnere, ist es doch egal, ob ein Netzteil zu viel Strom liefern "könnte" so lange die Spannung korrekt ist? Nur weniger Strom darf es nicht liefern, da es sonst heiß wird und im worst case sogar durchbrennt. Korrekt?
Dann könnte ich sicher auch parallel noch meine Gebäudebeleuchtung (ebenfalls aus LED-Abschnitten - aus einem 3. Stripe) über den gleichen Trafo betreiben?
Jedem Stripe würde ich einen eingenen Anschluss an das Netzteil legen, so dass ich 3 parallele Stromkreise mit 12 V hätte.
Hierzu eine weitere Frage, muss ich bei so einem kurzschlussfesten Netzteil dann noch eine zusätzliche Sicherung einbauen oder nicht? Das habe ich noch nicht ganz kapiert.
Wenn ja, müsste ich dann jeden Stromkreis ja mit 1 A absichern. Hierzu habe ich einfach in der o.g. Tabelle mal so lange den Strom erhöht, dass ich auf den geplanten Kabelquerschnitt von 0,5 mm² kam und das war bei mir bei 1,1 A. Ist das die richtige Vorgehensweise? Oder gibt es für Sicherungen einen anderen Ansatz, z.B. das 1,5 fache des zu erwartenden max. Stromes und ich müsste dann den Querschnitt der verwendeten Kabel erhöhen?
Bei der Häuserbeleuchtung werde ich aber sicher nur wenige LED benötigen. Die restlichen LED sind dann Reserve oder ich verteile die noch im SB, so lange ich nicht über die 1A komme. Dann könnte es aber besser sein, ich nehme gleich die 3A Ausführung.
Freue mich wieder so viel zu lernen. Euch vielen Dank dafür!!!
Zirne
Zitat
Hierzu eine weitere Frage, muss ich bei so einem kurzschlussfesten Netzteil dann noch eine zusätzliche Sicherung einbauen oder nicht? Das habe ich noch nicht ganz kapiert.
Da hilft eigentlich nur ein Blick ins Datenblatt des Netzteils, denn man muß erst mal herausfinden, was passiert, wenn die Lastgrenze erreicht wird. Das kann mehrere Lösungen beinhalten:
* Das Netzteil reduziert die Spannung so lange, bis die maximale Leistung des Netzteils auch über den "Kurzschluss" nicht mehr überschritten wird.
* Das Netzteil schaltet für eine bestimmte Zeit ab, dann wieder ein und das geht dann immer so weiter
* Das Netzteils schaltet ab und muß entweder per Taste neu eingeschaltet werden, oder es schaltet erst wieder ein, wenn es selbst von seiner Vorsorgungsspannung getrennt wurde.
Oft ist es der erste Fall!
Wenn damit der Strom unter dem Wert der Sicherung gehalten wird, kann man in der Tat auf die Sicherung verzichten. Aber man bekommt auch keine Anzeige oder Meldung, daß irgendwas schief läuft. Und die gesamte Leistung wird dann auf dem Kabel frei und heizt so vor sich hin. Finde ich persönlich keine gute Idee.
Ich persönlich bevorzuge Netzteile die wirklich deutlich mehr "Saft" liefern können. Und dann gibt es entsprechende Sicherungen, die ansprechen, wenn etwas schief geht, wobei die Sicherung auch deutlich über dem Nennwert des Stroms liegt, der eingeplant ist. Allerdings sind Leitungsquerschnitte auch auf den Wert der Sicherung und nicht auf den Sollstrom dimensioniert!
Beispiel:
Sollstrom 500mA, Sicherung dann z.B. 1A, Netzteil mindestens 1.5A. Leitungsquerschnitt bis zur Sicherung dann entsprechend für mindestens 1.5A, dahinter dann für mindestens 1A nach der Sicherung.
Gruß
Klaus
so ich habe mich entschieden.
5V-Netzteil https://www.reichelt.de/tischnetzteil-60-w-12-...utm_medium=affilinet
Stromversorgung für:
a) SB-Beleuchtung mit 2x https://www.sweet-led.de/strip-led-streifen-ip...s-kaltweiss::38.html
b) SB-Überwachung mit https://www.amazon.de/R%C3%BCckansicht-R%C3%BC...onitor/dp/B00L8KEZYS
c) Gebäudebeleuchtung aus Teilen von a)
Kein Dauerbetrieb, nur bei Bedarf eingeschaltet!
Stromkreise werden nun sinnvoll getrennt und abgesichert. Nutzen werde ich hierfür dieses Teil: https://www.pollin.de/p/stromverteiler-platine-4-fach-mit-sicherungen-452468
Kabel vom Netzteil bis zum Sicherungsverteiler mit 1,5 mm²
Sicherungen mit mind. 50% höher als Strombedarf z.B. 1x a) für 800 mA Sicherung 1,25 A
Kabel bis erster LED Stripe-Abschnitt mit 0,75 mm²
Kabel zwischen den einzelnen LED-Stripe-Abschnitten mit 0,5 mm²
So aber das hat dann auch Auswirkungen…
Bei den bereits verkabelten Weichenantrieben MTB MP6 ist die Stromversorgung zwar bis auf die Sicherung, die ich noch einbaue so wie oben bereits verkabelt, aber für
die Rückmeldungen über je eine LED mit 20 mA und einen Widerstand mit 1kOhm sowie
die für die Leitungen vom Taster für die Weichenumschaltung (nur Impuls)
habe ich nun schon 0,14 mm² verlegt, da hier nur ca. 150 - 200 mA fließen. Bei den Tastern wird das sicher kein Problem sein, denn hier fließt der Strom ja nur wenn ich auch den Taster betätige.
Sowohl der Rückmelde- als auch der Taster-Stromkreis liegt hinter der Einspeisung der 16 V, wo ich ja eine Sicherung einfügen möchte. Wenn ich Eure Ausführungen aber richtig verstanden habe, nützt mir das nichts, weil erst das Kabel brennt, bevor die Sicherung fliegt, also werde ich noch eine kleinere Sicherung spendieren müssen, die dort den Stromfluss auch noch absichert.
Man man man, was für ein Aufwand!-)
Euch einen schönen Abend!
Zirne
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