Fórum - Téma


Elektrika


Fórum O článcích Elektrika



Diskuze o článku

Elektrika

Mnoho z nás je s výbavou svých plecháčů nespokojený a tak dříve či později přidá něco navíc. Jednou z nejčastěji přidávaných věcí jsou elektrické doplňky, jenže jejich montáž ač si každý myslí že jí udělá s prstem v nose nemusí vždy  skončit radostným svícením do dálky, ale klidně ohořelým autem ne li totálně zničeným. Většina lidí si totiž myslí, že to vyhřívání sedaček lze zapojit na zapalovač ...



MilanT  
Milan
2016-01-19 20:50:15

Citace:

"Pokud si na autí dáme přídavná světla 2x50W a budeme je krmit 5 metrů dlouhým kabelem s průřezem 1mm2 kabel se nebude nafukovat jako malá hadička ale ohřívat, na konci kabelu pak místo potřebných 12V naměříme 8V při kterých budou světla jen mžourat, pak je už jen otázkou kdy kabel začne hořet."

Napětí palubní sítě při funkčním dobíjení ale není 12V, ne? Přídavná světla bych používal při běžícím alternátoru, ale budiž, budeme tedy uvažovat o napětí 12V a příkon světel 100W. Ze vztahu I = P / U (100 /12) vychází proud 8,3 A.

Měděný kabel 1 mm2 o délce 10 m (2x5) má odpor 0,192 ohm. Úbytek napětí na tom kabelu mi vychází Uv = Rv x I (0,192 x 8,3) = 1,6V. Tedy při nefunkčním dobíjení baterie je napětí na těch světlech 12 - 1,6 = 10,4 V.

Při funkčním dobíjení ve vozidle vychází napětí na těch přídavných světlech 13,1V. Což je pro nějaké žárovky víc než plně dostačující.

A jak je to s tím hořícím kabelem? Oteplení jádra vodiče 1 mm2, kterým protéká proud 8,3 A po dobu 30 minut je 10°C. Tedy o tolik se kabel zahřeje nad svojí původní teplotu.

Tímto nechci zpochybnit obavy a doporučení autora článku, které jsou na místě. Taky jsem v tomto případě pro předimenzování, jištění...jen mě zarazil ten velký úbytek napětí 4 volty na 10metrovém kabelu.

2016-01-19 20:53:55

milant: sorry sem se malinko unáhli s původním textem v této reakci

ten výpočet máš chybně páč si to špatně opsal

a to co zmiňuješ určitě máš skoro pravdu, nicméně pro celkový účel článku je tenhle výpočet zcela neúčelný

2016-01-19 21:11:56

doctor:

"...pro celkový účel článku je tenhle výpočet zcela neúčelný..."

Vida, konečně z tebe vypadlo něco alespoň trochu "účelného".

To si musím zapsat do deníčku vedle jiných humorných sloganů.

MilanT  
Milan
2016-01-19 21:19:26

doctor: Nic jsem neopisoval, výpočty jsem prováděl sám. Kde jsem udělal chybu (y)?

Pokud je ten můj výpočet zcela neúčelný, tak se všem a hlavně tobě omlouvám za svojí reakci. Už se to nestane. Myslel jsem to dobře, ale nedomyslel jsem, že za to dostanu přes prsty.

Ať si tady diskutují druzí.

2016-01-19 21:40:07

milant: milant: nikdo ti nenadává, naopak inteligentní reakce vítám jen prostě na význam článku nemají ty uváděné hodnoty zásadní význam, význam má zmínka o hořících kabelech díky chybnému průřezu vůči výkonu spotřebiče

k chybě co jsi udělal já uvádím

2x50W ; 5 metrů ; 1mm2 ; 12V ; 8V

ty uvádíš 10 m (2x5)

moje úvaha je o zapojení na jeden kabel 5 metrů o průřezu 1mm 2x50W což je dost běžné u kutilů ;)

MilanT  
Milan
2016-01-19 21:54:41

doctor: Ano, ve svém výpočtu jsem uvažoval o dvou 5metrových kabelech od plusu a mínusu baterie. Tedy vlastně ještě horší variantě než využitím kovové kostry automobilu.

Ovšem otázkou do diskuze je stav a kvalita ukostření mínusového pólu akumulátoru a těch např. přídavných světel. Tam bývá zakopaný pes v přechodových odporech a tady pak dochází k těm zbytečným úbytkům napětí, zahřívání a případným požárům.

V tom máš bezvýhrady pravdu.

2016-01-19 21:58:59

milant: vůbec by mně nenapadlo že by kutil tahal kostru k baterce...

ale určitě by to napojil přes čokoládu případně rychlosvorkama kterejma ty kabely přepůlí

Hill  
Jaroslav
2016-01-20 22:02:41

doctor:

Všem se předem omlouvám za následující obšírný rozbor dvou řešení napojení přídavných světel. Chci jím jen naznačit, že ta tabulka uvádí sice minimální bezpečný a výkonově ekonomický průřez vodičů ve vztahu k proudu a délce, což by mohlo svádět k volbě vodičů o průřezech o dva či více stupňů silnějších, jakoby "pro jistotu", zejména, jde-li o malé délky vodičů. I jejich odpor, jakkoli jde o zdroj nějakých ztrát, může být v některých případech důležitým a žádoucím prvkem v systému a optimalizace je záležitostí komplexního přístupu. S nadměrným předimenzováním bych byl opatrnější, odpor vodičů ke světlům (zejména halogenovým) má také svůj význam.

Je totiž třeba brát také ohled na studený proud vlákna - ten je u halogenky připojené těsně na svorky akumulátoru v okamžiku zapnutí nejméně 15x vyšší, než ustálený proud, když svítí. Pochopitelně během pár desítek milisekund ten proud klesne na provozní velikost, ale s tím nárazem se musí počítat také.

Takže, když se to s průřezem přežene, bude se majitel divit, proč u světel častěji rozsvěcených mění jednu žárovku za druhou.

Třeba například příklad:

Máme tam dvě 50 W halogenky, předpokládejme, že jsou na masce souměrně kolem středu, metr kabelové délky od sebe. Aby byl přívod k nim co nejkratší, ve skříňce vedle baterky je místo pro relé, tak tam dáme na spínaný plus hlavního relé 20 A pojistku, relé přidaných světel, k levému světlu natáhneme řekněme 2x2 metry kablíku, k pravému 2x3 metry. Kablík s ohledem na co nejmenší úbytek napětí volíme 4 mm2.

Ve stavu ustáleného svitu při napětí řekněme 13,5 V mezi kontaktem relé a druhým pólem (zde už předpokládám úbytek půl voltu na odpory svorek, konektoru relé a pojistky) poteče do každé žárovky přibližně 4,2 A, což způsobí na odporu smyčky vodičů celkem 4 m tam a zpět odporem 0,0175 ohmu krát 4,2 A úbytek napětí 0,074 V. To je u rozsvícené halogenky snížení napětí zcela zanedbatelné, stejně jako u pravé, na které bude napětí nižší jen o 0,11 V (je připojená celkem 6 m drátu). Na každém metru vodiče se ztrácí výkon menší, než 0,1 W, to je taky krásné, dlouhodobým svícením se vodič ohřeje sotva o 1°C.

Jenže v okamžiku zapnutí dvacítka pojistka často vypochoduje. Když ne, po třetím čtvrtém zapnutí odejde žárovka, nejčastěji ta, která je připojená kratším vedením.

Příčina je jednoduchá - ta žárovka má za studena odpor vlákna kolem 0,2 ohmu, levý okruh má tedy s žárovkou celkem 0,22 ohmu plus ten uvažovaný odpor od baterky k vývodu přibližně 0,06 ohmu, to máme zhruba 0,277 ohmu, při zapnutí levým světlem proletí proudová špička 14/0,277 = 50,5 A, pravým pak bude proud o trochu menší, jen 48,9 A. Dohromady to je pecka, kterou i dvacítka pojistka nerada snáší, za ten okamžik se ale pojistka nemusí nutně stihnout protavit.

Rozhodně se takový proud často ale nelíbí vláknům žárovek a spojům vývodů v zátavu ve skle, spotřeba žárovek "nevysvětlitelně" roste.

Zkusíme to tedy jinak:

nepoužijeme pro tato světla relé a (a zapojíme je s trvalým plusem, jak je u Suzuki zvykem). Od hlavního relé u baterky připojíme dvě pojistky 10 A a z každé z nich povedeme plus rovnou ke každému z přidaných světel po 50 W, řekněme 2 metry průřezu 1,5 mm2 to bude k levému a 3 metry stejně silným kablíkem k pravému. Do palubky osadíme příslušně dimenzovaný spínač a k němu povedeme druhý vodič 1,5 mm2 od každého ze světel. Protože je povedeme ve společné chráničce (například plastové spirále), bude zpětný vodič od levého světla dlouhý 3,5 metru, od pravého pak 4,5 metru.

Vypínač bude spínat tyto dva vodiče na kostru, kterou povedeme jedním drátem o průřezu 2,5 mm2 dlouhým 1 metr na kostřicí bod na stěně motorového prostoru, kam je poprvé ukostřená baterie. Opět předpokládejme, že za každou z 10 A pojistek, měřeno od kostřicího bodu, má baterka jako zdroj vnitřní odpor 0,06 ohmu.

Smyčka napájení levého světla svítícího (bez odporu žárovky) tedy bude mít odpor drátů tam a zpět 0,07 ohmu, na tom zůstane úbytek napětí 0,27 V. Pro pravé světlo bude úbytek vyšší 0,088 ohmu krát 4,2 A, to dělá 0,37 V. Přijatelné hodnoty v obou případech. Na metru vodiče se ztráci výkon 0,2 W, což i v těsném seskupení čtyř vodičů dlouhodobě zatížených takovým proudem nezpůsobí oteplení vyšší, než asi 2,5°C nad teplotu okolí, dál už teplota neroste.

Ještě zbývají úseky, v nichž teče společný proud obou žárovek, a to vnitřní odpor zdroje a odpor spoje od vypínače na kostřicí bod. U vypínače předpokládáme přechodový odpor zanedbatelně malý (v řádu max. desítek miliohmů) a zanedbáme ho. Tedy proud 8,4 A poteče celkovým odporem 0,067 ohmu a nechá na něm úbytek 0,56 V, celkem na žárovkách bude napětí maximálně o 0,93 V nižší, než napětí na nezatíženém akumulátoru. A za jízdy je na něm rozhodně více, než 12,93 V, čili na žárovky nejméně 12 V zbude.

Co se stane v okamžiku zapnutí? Odpor zátěže vlevo bude 0,27 ohmu, vpravo pak asi 0,29 ohmu, to máme paralelně zapojeno, 0,14 ohmu. To bude napájet zdroj o vnitřním odporu 0,067 ohmu, tedy obvodem na okamžik proteče proud 14,4/0,206=69,9 A, to je výrazně méně, vlastně 70% nárazového proudu proti případu prvnímu.

Je zjevné, že předimenzování vodičů a zkrácení dráhy proudu také není vždy tím nejlepším, co může přídavná světla, jejich pojistky i spínač potkat. Ten spínač mimochodem by měl být dimenzovaný na alespoň dvojnásobek součtu proudů všech pojistek, jistících spínané spotřebiče, zde tedy nejméně 20 A, a alespoň o 30% vyšší vypínací schopnost ve stejnosměrném obvodu, což nebývá ve výběru ze spínačů pro motorová vozidla problém.

Je proto třeba volit kompromisně průřez i délku vodičů tak, aby nejen nedošlo k velkým ztrátám na přívodech a s nimi i poklesu svítivosti (oteplení vodiče je úměrné ztrátám v něm, je samozřejmě lepší, když se ty ztráty rozloží na větší délku vodiče, protože tak bude mít i větší povrch, kterým se může uchladit), ale aby také spínací proud do studených vláken žárovek byl pokud možno co nejnižší. Jestli se kvůli tomu budou žárovky rozsvěcet do stabilního jasu o pár setin sekundy pomaleji, to nikdo nepostřehne.

2016-01-20 22:21:00

Pěkně popsané, jasně že s tebou souhlasím.

Nicméně netuším kde jsi vzal že tahám světla 4mm.

Tabulka kterou jsem sem dal není moje, ale je zcela realistická co se týká výpočtů a myslím že budeli kdokoliv dodržovat udané hodnoty udělá jenom dobře.

V autech na většinu spotřebičů postačí max 2,5mm výjimečně 4mm například pro vyhřívání okna, větrák chladiče.

A světla s 2,5mm mi nikdy žárovky nijak významně nepraskaly, resp. za 4 roky co sem měl přídavný dálky nikdy nepraskly a ty sem měl tažený 4mm páč tam byly 100W, zato u Fiata šéfový kde jsou světla tahaný 1,5mm nebo mážná i jen 1mm je měním jak na běžícím pásu a ještě blbě svítěj přitom celé vedení je v pořádku, na Peugeotu kde je 2mm kabel taky držej a to má ten Pežot menší lampy jak Fiat takže u Fiata nebude hrát ani roli teplota, a co sem kdy komu montoval tak nikdy nepřišla stížnost na praskající žárovky, já mám tedy z praxe zkušenost že dodržet tabulkové hodnoty se vyplatí, a jak píšeš je zbytečné dávat silnější.

Teď je ovšem otázka kde je problém, když podle toho co píšeš by na slabém kabelu neměly odcházet a oni naopak odcházej.

Tím pochopitelně nechci tvrdit že nemáš pravdu, ale otázkou je jak to tedy je a v čem je zakopanej pes. Osobně si myslím že snaha šetřit na mědi je ve výsledku taky špatně a příliš slabý drát a nižší proud žárovkám bude škodit stejně jako příliš silnej při zapnutí.

PS: problém s praskáním žárovek sem většinou řešil jen na autech s příliš slabými vodiči, vyjma běžných závad na objímkách a přechodových odporech, přehřívání a pod.

ještě dodám že se najdou auta kde zůstává rozum stát například Iveco 12 voltovej systém a kabeláž k hlavním světlům 0,75mm, pochopitelně u tříletého auta půlka svazku na výměnu páč se ty přívodní kabely do zbytku svazku zapekly.

Hill  
Jaroslav
2016-01-20 23:17:15

doctor: ten průřez 4 mm2 jsem zvolil náhodně jako "pro jistotu" vyšší průřez, použil jsem to jako demo, píše, aby ten rozdíl více vynikl. Nepochybuji však, že se najde borec, který tam klidně natáhne šestku až za světla a těsně ke každému světlu dá relé.

Pokud jde o to odcházení žárovek při připojení příliš slabými dráty, pak můžou nastat dva případy: dlouhé vedení a značný úbytek napětí. Ale, že by v důsledku toho byly žárovky tak podžhavené, aby jódový cyklus nefungoval, tomu bych moc nevěřil. Originální modul DRL pro Suzuki přece podžhavuje žárovky do oranžova a problémy s nimi nejsou. takže asi to nebude příčina.

Daleko spíše půjde o zapojení, kde je napájení s nepatrným vnitřním odporem přivedené co nejblíže ke světlům i se spínači, tedy relé. Pak už zbývá jen kousek drátu k žárovce a tam už by nemusel menší průřez být příliš na závadu, pokud jde o ztráty ve vedení, ale pokud jde o proudový štoss, tak už jo.

Ale, jak říká Murphy, povolené tolerance se vždycky sejdou v tom nejméně příznivém směru, tak na tu životnost žárovek bude mít vliv souhrn jak elektrického zapojení, tak optickomechanické konstrukce světel, a třeba i programovaná životnost u některých zejména mimoevropských výrobců.

Jak říká kamarád, který dělal na okraji Toronta ve fabrice na autožárovky - podle nějakého předpisu nesměly dožít do stavu, kdy jejich světelný tok klesne na polovinu původního, bez ohledu na to, že si takového poklesu málokdo všimne, je to jen o jedno clonové číslo...

2016-01-20 23:49:11

hill: jo jasně už sem pochopil tu tvojí hodnotu 4mm, jestli dovolíš dám do článku doporučení na tvůj komentář, protože je víc než důležitý a poučný, čímž ti i děkuji za tvůj čas ten elaborát vytvořit.

K praskání sem si už vytvořil vlastní poučku, tedy že mechanik bude mít ve svém autě vždy nějakého zákeřného Murphyho


Odpovědět