變壓器遠程放置該如何走線？壓降又該怎么算？

2024.01.16 19:24:06 · 燈光基礎

編(bian)輯手記：我們做設計(ji)的時候，經(jing)常(chang)碰到(dao)一些(xie)問題，例(li)如，變壓(ya)器遠程放置，要怎(zen)(zen)么(me)(me)布線？當戶外(wai)、樓梯的照明燈(deng)具比較分散的時候，要用到(dao)外(wai)置的大驅(qu)動器，這時電壓(ya)降要怎(zen)(zen)么(me)(me)算，又會受到(dao)哪些(xie)方面的影響？

今天讓(rang)我們看(kan)(kan)看(kan)(kan)，徐(xu)慶輝老師會如何解(jie)決(jue)以(yi)上的這(zhe)些問題。

徐慶輝

云知光(guang)照明學院(yuan) 院(yuan)長

云知光聯合創始人、首席照明技術官
中國照明學會室內照明專業委員會委員
國家一級照明設計師復旦大學光(guang)源(yuan)與照明工程(cheng)系(xi)學士

DIAL全球認證講師
20余年照明行業經驗

變壓器遠程放置要怎么布線？

打(da)個比方，大堂一圈的距離是100米(mi)，密集(ji)安裝很多小埋地(di)燈(deng)(deng)，現場(chang)無法裝變壓(ya)器(qi)，必須裝在電(dian)井里。我(wo)(wo)們(men)用(yong)的是直流24V、2.4W的地(di)埋燈(deng)(deng)，這(zhe)時(shi)我(wo)(wo)們(men)應該怎么布線？

現場照片(pian)及(ji)圖紙如下：

由圖紙可(ke)以看到，如果統一把變壓器放在強電井，并放線(xian)出來給埋地燈供電，最不利的就(jiu)是(shi)下(xia)圖藍色的這條(tiao)線(xian)路(lu)。它(ta)從強電井一(yi)直到左(zuo)下(xia)角，也是(shi)最遠的線(xian)路(lu)。

我們(men)先來算一(yi)下最遠的這一(yi)條能(neng)不能(neng)合理的供電(dian)，順著這根最遠的線路，我們(men)發現圖(tu)上強電(dian)井的隔壁(bi)有(you)個(ge)標注是14米。按照這樣的比例(li)尺估算一下，最(zui)遠處埋地燈離電井的(de)線(xian)路距(ju)離大概60米，而這條線(xian)路上有50個燈。

這(zhe)時(shi)候就涉及到壓降的問題了。

如何計算壓降？

我們之前寫過一篇文章（詳情請戳

《樓梯如何改裝踏步燈帶或地腳燈？驅動放哪里？》），告訴大家樓梯上的地腳燈驅動(dong)器放天花上，遠(yuan)程供電就可以了，因為功率不大，而且(qie)線路也(ye)不是特別(bie)遠(yuan)，這(zhe)個(ge)壓降你(ni)基本不用考(kao)慮(lv)。

但是，我們都知道(dao)，當變(bian)壓器在(zai)一(yi)邊，燈在(zai)另外一(yi)邊，中間有一(yi)道(dao)供電線路的(de)話，這里肯(ken)定會有一(yi)點壓降的(de)。當然，只要功率不(bu)是(shi)太大，線路不(bu)是(shi)太遠(yuan)，這個壓降(jiang)你就不(bu)用考慮。

可是怎么才(cai)算是不是太(tai)大和不是太(tai)遠(yuan)呢？

來(lai)，告訴大家如何精確地計算它(ta)。首先，大多數的LED燈具里(li)面是恒流驅動的，給它供(gong)電(dian)的電(dian)壓有一(yi)定的波動范圍，因此燈具供(gong)電(dian)的電(dian)壓低一(yi)點(dian)或(huo)者高一(yi)點(dian)，只要在(zai)它允(yun)許的工作(zuo)范圍內，就可(ke)以正常工作(zuo)。

例如有些標(biao)稱24V的(de)戶(hu)外燈，即使實際供(gong)電18V，也能正常(chang)工作。

一(yi)(yi)般來說，只要不是太大功率(lv)、太遠(yuan)距離，一(yi)(yi)般都會(hui)在允(yun)許范圍內。你只需要問清楚廠家：“你寫著24V供電(dian)，允許(xu)最低工作(zuo)電(dian)壓是多少？”搞清楚這個允(yun)許的電壓值，并且通過計算，就可(ke)以得到允(yun)許最大距離了。

那允許的最大距離要怎么算呢？事實上，允許距離取決于燈具功率和允許壓降。

壓降=2I（電(dian)(dian)流）×ρ（電(dian)(dian)阻）×L（長度(du)）÷S（截面）

其中：
I：線路電流(liu)
ρ：電阻率，銅是0.0175，鋁是0.0283
L：電纜長度(du)米
S：電纜線芯截面mm2

有的童鞋看(kan)到上面(mian)這(zhe)個公(gong)式，暈了，咋這么麻煩。來，給你一個(ge)懶人小工(gong)具，直接在這里面填上(shang)數字，就可以直接出(chu)結果。

壓降計算器

掃(sao)碼后(hou)看到(dao)個Excel的文件，你只要輸入(ru)電(dian)壓、功率(lv)、距離、截面這些參數(shu)，底下(xia)就會自(zi)動幫你把結果算出(chu)來。(P.S.你直接掃碼是不能填(tian)的，要另存一下(xia)，存成你(ni)自己的文件，這樣你(ni)才(cai)可以去填(tian)數字和修改(gai)它）。

舉個例子：有兩個投光(guang)燈，每(mei)個功率20W，廠家說允許(xu)工(gong)作(zuo)電壓為20~26V。那么你使(shi)用(yong)24V變壓(ya)器，在100米外的樓底下給它供電，電(dian)(dian)纜用2.5mm2的銅線，計(ji)算得出燈具處電(dian)(dian)壓為21.7V。

由于21.7V的電壓還在(zai)燈(deng)具它的允許(xu)值范圍（20~26V）內，所以(yi)燈可以(yi)正常工作(zuo)。這也是(shi)我們為什么說(shuo)，功率不是(shi)太(tai)大，距離不是(shi)太(tai)遠，燈具一(yi)般是(shi)沒問題(ti)的(de)。

誰決定壓降能不能滿足燈具的工作？

言歸正(zheng)傳，我們用(yong)上面介紹的壓降計(ji)算(suan)器，計(ji)算(suan)一下(xia)開頭講的壓降問題(ti)。

50個燈，每個2.5W，也就是說總功(gong)率(lv)125W。我(wo)們當(dang)這125W都在最遠的60米地方(fang)，用2.5mm2的電(dian)(dian)(dian)線。我們把這個(ge)線路(lu)的功(gong)率(lv)、長度、電(dian)(dian)(dian)壓這些都輸進壓降計算器，得出結果(guo)是(shi)末端的電(dian)(dian)(dian)壓19.6V，也就差(cha)不多(duo)20V。

這個時候你(ni)要去(qu)問(wen)埋地(di)燈的廠(chang)家：在20V的(de)時候，他的(de)埋(mai)地燈還能不能工作？如果可(ke)以(yi)，你就用2.5mm2的線一路放(fang)下去，放到(dao)60米遠(yuan)都可以。

如果(guo)廠家說20V太(tai)低了，他的埋地燈只(zhi)能(neng)在22~26V工作，就(jiu)是說在24V正負兩伏的狀態下可以穩(wen)定工作(zuo)。那也很簡(jian)單，你(ni)就告訴變壓器的(de)廠家，讓他(ta)把(ba)24V的(de)變壓器調到(dao)26V，通過提高電壓的手段，把(ba)變壓器電(dian)壓提高到26V，這樣末端還(huan)有22V電(dian)壓，全部埋(mai)地燈(deng)都能正常工作。

因此壓(ya)降能(neng)不能(neng)滿足燈(deng)的工作，不是(shi)由你決(jue)定(ding)的，而是由生產這個燈的廠家決定的。

通常(chang)它標稱24V，實(shi)際上會(hui)有一定的(de)工作范圍，有的(de)寬一點(dian)，比如說(shuo)20V都可以，有(you)的窄一點，24V上下(xia)各2V，像22V-26V都(dou)能正常工作。

如果哪個廠家說只能24V，一點都不能(neng)差(cha)，那這(zhe)個廠家你就別跟他合作，肯定不負責任。

分段布線怎么辦？

如果現場是分(fen)段(duan)布線，每一節都有(you)一根線(xian)回到電(dian)井(jing)，那該怎么辦？

這就更好辦了，之(zhi)前(qian)我們舉例的(de)是一條線路跑完50個燈，如果(guo)是(shi)分節(jie)，那這一(yi)節(jie)里(li)面(mian)只有10個燈，另外一節里有20個燈，就沒(mei)那么大功率了。

你就不用125W帶進去(qu)算，20個(ge)燈你就放50W進去算(suan)，很可(ke)能你完全不用升(sheng)壓都能滿足末端的這個壓降。如果按照之前的方(fang)法去算，壓降一(yi)定會(hui)比剛才我(wo)們用最極端的情況(kuang)算出來的19.6V會高一些。

我們再(zai)延伸一下，假設這(zhe)個地方不是(shi)用埋(mai)地燈，而是(shi)用燈帶要怎么辦？

例如你想一條線拖(tuo)完，從電井(jing)出來(lai)，藍(lan)色的(de)是2.5mm2的(de)線(xian)，拖到墻底那里換成(cheng)黃色的線是(shi)燈帶，過了燈帶再往下(xia)又是(shi)藍色的，最后是黃色的燈帶一直下(xia)去。

很多人都會這樣布線，利用燈帶自身(shen)去走電(dian)，這樣(yang)做壓降行不(bu)行呢？我們暫(zan)且先不說壓降(jiang)的問題(ti)，這么(me)大的電(dian)流，最開(kai)始(shi)紅色圈住的那個(ge)燈帶是帶不動的。

所以如果是燈帶，不能用這種布線方(fang)法(fa)，一定(ding)要用(yong)分段的布(bu)線。比如(ru)24V的燈帶，可能是10米長一段，那你20米(mi)布一個點就行了。

你(ni)先走20米遠，到了那里往左邊10米(mi)，往右邊也可以(yi)10米(mi)，然后下20米的時候(hou)，又是往(wang)左10米，往右(you)10米。

這里有(you)個小技巧(qiao)，就是你千萬不要10米遠放一(yi)個(ge)線，走(zou)一(yi)根燈帶，再10米遠放一個線(xian)頭，走(zou)一根燈帶，這(zhe)樣會(hui)出現一個問題。

剛進(jin)線(xian)頭的(de)燈帶位置電壓高，這個地方會(hui)亮一點，而到了10米遠，最遠的那個地(di)方(fang)它(ta)會最暗，如果這個(ge)時候(hou)你又放了(le)一個(ge)新的線(xian)在這(zhe)里(li)，它又是24V，會(hui)導致這個地方的燈帶(dai)頭(tou)是最亮的。

最(zui)亮和最(zui)暗的擺在一起，很(hen)容(rong)易被(bei)人(ren)發現這個地方有接頭。

而(er)按我們的做法，一根線過(guo)來(lai)，左(zuo)邊(bian)走10米，右(you)邊走10米，下面在20米(mi)遠一個線(xian)頭，左10米(mi)，右10米(mi)，這樣那(nei)兩個10米(mi)的線頭對(dui)接(jie)的地(di)方(fang)，都是最暗(an)的地方，整個連起來是從亮(liang)到慢慢暗，再從(cong)暗到慢(man)慢(man)亮，再慢(man)慢(man)暗下(xia)去(qu)。

這樣就沒人會發現有(you)一(yi)個(ge)明顯的亮暗交界的接頭，這都是(shi)做設計時(shi)的一(yi)些小技巧。

* 內容轉自云知(zhi)光照明(ming)學院(yuan)，作者：徐慶輝，如需轉載，請自行聯(lian)系(xi)出處

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