電源雖小,但關(guān)乎生計(jì),不可不察,不可不知也!這句行業(yè)俗語(yǔ)告訴我們,千萬(wàn)不要小看弱電系統(tǒng)電源線,它關(guān)系到整個(gè)弱電系統(tǒng)的穩(wěn)定性!
下面就舉例視頻監(jiān)控系統(tǒng)電源線的計(jì)算
一、監(jiān)控電源線衰減計(jì)算
1、導(dǎo)線壓降與以下因素有關(guān):
1、傳輸線的規(guī)格,即線徑;知道線徑通過(guò)計(jì)算即可知道其電阻率!
2、傳輸線的距離;
3、前端設(shè)備(攝像機(jī)、云臺(tái)、解碼器)的動(dòng)作電流額定功率;
4、要知道控制端的控制電壓和前端負(fù)載的額定電壓。
2、具體分析
1. 線徑計(jì)算:電線電纜的規(guī)格都是用橫截面積表示,如1.5mm2 、2.5mm2等,通常可以將導(dǎo)線的線徑除以2,再平方,乘以3.14。如1.5平方獨(dú)股銅線線徑1.38mm,計(jì)算(1.38/2)×(1.38/2)×3.14×1股=1.494954平方,這就是合格的國(guó)標(biāo)線徑。
2. 電阻計(jì)算:電阻值=電阻率*長(zhǎng)度/橫截面
3. 如果把各種材料制成長(zhǎng)1米、橫截面積1平方毫米的導(dǎo)線,在20℃時(shí)測(cè)量它們的電阻(稱為這種材料的電阻率)并進(jìn)行比較,則銀的電阻率最小,其次是按銅、鋁、鎢、鐵、錳銅、鎳鉻合金的順序,電阻率依次增大。
鋁導(dǎo)線的電阻率是銅導(dǎo)線的1.5倍多,它的電阻率p=0.0294Ωmm2/m,銅的電阻率p=0.01851 Ω·mm2/m,電阻率隨溫度變化會(huì)有一些差異。
則如果200m長(zhǎng)的2*1.0的銅線作為電源線的話,電阻值=0.01851*200/1=3.702Ω
4. 線路允許的電壓降:普通紅外槍機(jī)要求電壓為直流12V,如果采用15V直流電源為槍機(jī)供電的話,允許的電壓差是3V。
5. 線路最大電流=設(shè)備工作電流*設(shè)備個(gè)數(shù),如某條線路上共有2個(gè)槍機(jī),每個(gè)槍機(jī)工作電流為500ma,則該線路最大電流=500ma*2
6. 導(dǎo)線的電阻=線路允許的電壓降÷線路最大電流
由以上公式可以推導(dǎo)出,如果為某臺(tái)要求工作電壓12V,工作最大電流為500ma的槍機(jī)供電時(shí),用15V直流電源進(jìn)行遠(yuǎn)端供電,采用2*1.0的銅導(dǎo)線進(jìn)行供電傳輸,線路最大長(zhǎng)度應(yīng)為:
導(dǎo)線的電阻=(15-12)÷0.5=6Ω
導(dǎo)線的電阻應(yīng)為小于6Ω
電阻值=電阻率*長(zhǎng)度/橫截面 長(zhǎng)度=電阻值*橫截面/電阻率
所以,允許的導(dǎo)線長(zhǎng)度最大=6*/0.01851=324M
所以采用2*1.0的銅線,導(dǎo)線長(zhǎng)度應(yīng)小于324M,由于導(dǎo)線為雙股,所以如果采用2*1.0的銅線,長(zhǎng)度應(yīng)小于324M/2=162M。
從上面計(jì)算可以看出,一般情況下,應(yīng)采用前端供電方式,即總線采用220V電源線,到每個(gè)攝像機(jī)變壓,是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式。
12V,1A的電源,通過(guò)300米(如果300米是距離那么回路長(zhǎng)就是600米,要按600米線計(jì)算)銅制電源線,衰減得到的電壓有多少 ?
假如線纜是1平方毫米的銅線:
即得如下:線路衰減電壓U = 距離300米*電流1A*(銅導(dǎo)線1平方毫米阻值0.018歐姆)/ 導(dǎo)線截面積(假如是1平方mm)=5.4V (如果是600米的話,則壓降能降10.8V)
幾種金屬導(dǎo)體在20℃時(shí)的電阻率(Ω m)
(1)銀 1.65 × 10-8
(2)銅 1.75 × 10-8
(3)鋁 2.83 × 10-8
(4)鎢 5.48 × 10-8
(5)鐵 9.78 × 10-8
(6)鉑 2.22 × 10-7
(7)錳銅 4.4 × 10-7
(8)汞 9.6 × 10-7
(9)康銅 5.0 × 10-7
(10)鎳鉻合金 1.0 × 10-6
(11)鐵鉻鋁合金1.4 × 10-6
(12) 鋁鎳鐵合金1.6 × 10-6
(13)石墨(8~13)×10-6
可以看出金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,非金屬和一些金屬氧化物更大,而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大,我們把這類(lèi)材料叫做半導(dǎo)體(semiconductors)。