Hallo! Für ein Projekt soll bei parallel versorgten Embeddeded Boards, wie etwa beim Breadboard eine Leiste für + und --Versorgung angeboten werden, von dort aus wird Strom einzeln für die Boards entnommen (insgesamt max 60A) mit einer Länge von etwa 1m. Nun habe ich von Kabelquerschnitten gelesen und wollte fragen, ob ich da tatsächlich (wie aus den Tabellen zu entnehmen ist) 16qmm brauche oder ob ich da auch was dünneres nehmen kann (wie etwa 2,5qmm) (bei den PCs mit externen Grafikkarten ist es auch so, dass die GPUs sehr viel Storm verbrauchen udn die Kabel für die Versorgung trotzdem recht dünn sind) Bin für euere Hilfe recht dankbar!
Überhitzung des glühenden Leiters ist nicht dein Problem (10mm2 taugen für 65A bevor die PVC Isolierung weich wird). Die Frage ist, welchen Spannungsabfall und gegenseitige Beeinflussung du dir leisten kannst. Normal wäre ein Spannungsabfall von 5%, das macht bei 60A über 1m hin und zurück Die 10mm2 machen auch 0.21V Spannungsabfall, also wenig genug.
MaWin schrieb: > Normal wäre ein Spannungsabfall von 5%, das macht bei 60A über 1m hin > und zurück > > Die 10mm2 machen auch 0.21V Spannungsabfall, also wenig genug. ist vertragbar :) Aber für die Versorgung der Boards kann ich dann aber schon dünnere Kabel nehmen oder (5V Boards, 2A Spitzenstrom, nach meien Messungen 0,2-,7A im Idle-Zustand), kann ich dann da die überall erhältichen 0,75qmm nehmen [10qmm kann ich schlecht auf die Boards löten)?
mylas schrieb: > Aber für die Versorgung der Boards kann ich dann aber schon dünnere > Kabel nehmen oder (5V Boards, 2A Spitzenstrom, nach meien Messungen > 0,2-,7A im Idle-Zustand), kann ich dann da die überall erhältichen > 0,75qmm nehmen [10qmm kann ich schlecht auf die Boards löten)? Na für 2A kannst du auch 0,75 mm^2 benutzen, das ist kein Problem. Ich denke mal du hattest in ein Tabellenbuch für Elektroinstallationen geschaut. Die Kabelquerschnitte, die da angegeben sind, haben ja noch mehr Randbedingungen als nur 65 A Strom. Da spielt auch die Spannung zwischen den Leitern eine Rolle, die Verlegeart usw. Das ist ein sehr komplexes Thema.
Michael K. schrieb: > Na für 2A kannst du auch 0,75 mm^2 benutzen, das ist kein Problem. Ich > denke mal du hattest in ein Tabellenbuch für Elektroinstallationen > geschaut. Genau, habe die Tabelle von folgender Webseite untersucht: http://noiasca.rothschopf.net/kabelverlegung.htm Das heißt als "Hauptstromkabel", das vom Netzteil ausgeht, kann ich auch die 0,75qmm^2 nehmen? In anderen Worten: Das ganze "System" (5V 2-4A Boards) mit den 0,75qmm aufsetzen?
mylas schrieb: > Das heißt als "Hauptstromkabel", das vom Netzteil ausgeht, kann ich auch > die 0,75qmm^2 nehmen? In anderen Worten: Das ganze "System" (5V 2-4A > Boards) mit den 0,75qmm aufsetzen? Wer soll dieses Kauderwelsch verstehen? Das "Hauptstromkabel" vom Netzteil zur Verteilung kannst du sicher nicht mit 0,75 mm² ausführen, wenn da 65 A drüber müssen.
du hast sowas vor oder? ========================= | | | | | B B B B B | | | | | ========================= Die = sind die Versorgungsschieneb, B deine Boards. Dann kannst du für die direkten Zuleitungen (die | ) durchaus 0.75qmm nehmen, für die Versorgungsschiene käme es darauf an, wieviele Boards parallel in Betrieb sind, wie sicher es ist, dass es immer nur eine bestimmte Zahl ist etc.
mylas schrieb: > eine Leiste für + und --Versorgung Es gibt speziell dafür Sammelschienen mit Abgriffen. z.B.: http://de.rs-online.com/web/c/automation/stromkreisschutz/sammelschiene/ Diese kann man nach Stromstärke, Anzahl und Abstand der Module auswählen. Das sieht dann auch professionell aus.
Oder diese: http://de.rs-online.com/web/p/sammelschiene/2901258/ ist 1m lang und da lassen sich beliebig Abgreifklemmen anschrauben. So etwas gibt es sicher auch woanders.
Hallo, ja, so ein vermeintlich simples Thema wie "Querschnittsauslegung" kann man abendfüllend gestalten. Ich möchte jetzt hier nicht die unendliche Theorie ausführen. Ein praktikabler Ansatz wäre es sicherlich zuerst sich über die Anforderungen Gedanken zu machen: -Ist es nur für dich oder für jemand anderes (u.a. Haftung/ Gewährleistung) -Geht es um ein Exemplar, oder viele (Kosten) -Wie viele Stunden wird das System betrieben? Je nach Isolation der Leitungen können die Isolationsmaterialien z.B. 180 °C für 3000 h. -Und wie lang liegen die 60 A jeweils an? Thermische-Systeme sind ja "relativ" träge, d.h. wenn die 60 A nur für 1 - 2 s anliegen und dann 60 s "kaum" Strom, dann erwärmt sich das Kabel kaum -Zwei parallele Leitungen (Hin- und Rückleitung) erwärmen sich gegenseitig, bzw. der Wärmeabtransport ist schlechter, als wenn die Leitungen einzeln liegen. Aus EMV-Gründen würde man aber Hin- und Rückleiter wiederum so dicht nebeneinander verlegen, wie möglich -Die Umwelt-Einflüsse nicht vergessen: Wir das System nur "auf dem Schreibtisch" betrieben (d.h. konstante 23 °C), oder kann es auch mal im Sommer in einem schwarzen Gehäuse in der Sonne liegen? -Was du beschreibst hört sich wie eine Baum-Struktur an, d.h. über die ganze Länge der Versorgungsleitung werden "alle paar cm ein paar A abgezwackt". Dann musst du daran denken, dass der Knoten, der am weitesten von der Spannungsquelle entfernt ist, eine niedrigere Versorgungsspannung bekommt, als der vorderste. -Wenn die Spitzen-Stromaufnahme der einzelnen Knoten auf ein paar ms oder us begrenzt ist, dann am besten lokal puffern (Kondensator) -Der Leiter selbst (das Kupfer) darf natürlich auch 300 °C, die Isolation ist das begrenzende (schmelzen -> Isolationsverlust). Die Frage ist aber auch: Möchtest du, dass das Kabel dir die z.B. 150 °C Kupfer-Temperatur (die für das Kabel ggf. i.O. sind) in deine Elektronik überträgt? -Hast du dir schon Gedanken über das Steckersystem gemacht? Oder benutzt du Schraub-Terminals? > 16 qmm hat man selten zu Hause, da braucht man schon "speziellere" Werkzeuge. Du bist sicherlich gut beraten eine Sicherung in die Versorgung einzubauen (sei es eine Schmelzsicherung, oder eine andere Art der Trennung bei Überstrom), die so dimensioniert ist, dass sie trennt, bevor die Isolation deiner Leitung geschmolzen ist. Als allerersten Richtwert: 6 A/qmm (konst.) wird leicht warm, 10 A/qmm (konst.) wird schon ganz schön warm (ca. +60 °C ggü. Tamb.?). Siehst du ja auch zu Hause, 1.5 qmm Leitungen werden z.T. mit 16 A Sicherungen abgesichert (Randbedingungen beachten!). Viele Grüße, Alex
Für 60A solltest Du mindestens 6qmm verwenden (Radox125) oder 16qmm bei PVC Kabel Verlustleistungen @ 60A und 50°C für 2m Kabel (2 x 1m, Hin- und Rückleiter) 2.5 qmm => 55W 4 qmm => 34W 6 qmm => 23W 10 qmm => 14W 16 qmm => 8.6W
@dadada genau, so soll es sein @hp-freund vielen Dank, für die beiden Produkte (habe die erste Variante bestellt) @Alex. B vielen Dank für deine ausführliche Antwort! Alex B. schrieb: > -Ist es nur für dich oder für jemand anderes (u.a. Haftung/ > Gewährleistung) es ist für ein Studentenprojekt > -Geht es um ein Exemplar, oder viele (Kosten) Zurzeit sind es etwa 30 Boards > -Wie viele Stunden wird das System betrieben? Je nach Isolation der > Leitungen können die Isolationsmaterialien z.B. 180 °C für 3000 h. Es soll nicht auf Dauer im Einsatz bleiben, sondern für mehrere Stunden > -Und wie lang liegen die 60 A jeweils an? Thermische-Systeme sind ja > "relativ" träge, d.h. wenn die 60 A nur für 1 - 2 s anliegen und dann 60 > s "kaum" Strom, dann erwärmt sich das Kabel kaum Die 60A werden tatsächlich nur beim Hochfahren der RPi Boards benötigt, im Idle-Zustand brauche ich etwa 0,2A pro Board oder unter moderater Last werdne pro Board etwa 1A benötigt. > -Was du beschreibst hört sich wie eine Baum-Struktur an, d.h. über die > ganze Länge der Versorgungsleitung werden "alle paar cm ein paar A > abgezwackt". Dann musst du daran denken, dass der Knoten, der am > weitesten von der Spannungsquelle entfernt ist, eine niedrigere > Versorgungsspannung bekommt, als der vorderste. Genau, die Struktur sieht so aus, wie es dadada mit ASCII-Art dargestellt hat. Wie könnte man es besser machen? > -Wenn die Spitzen-Stromaufnahme der einzelnen Knoten auf ein paar ms > oder us begrenzt ist, dann am besten lokal puffern (Kondensator) > -Der Leiter selbst (das Kupfer) darf natürlich auch 300 °C, die > Isolation ist das begrenzende (schmelzen -> Isolationsverlust). Die > Frage ist aber auch: Möchtest du, dass das Kabel dir die z.B. 150 °C > Kupfer-Temperatur (die für das Kabel ggf. i.O. sind) in deine Elektronik > überträgt? > -Hast du dir schon Gedanken über das Steckersystem gemacht? Oder benutzt > du Schraub-Terminals? > 16 qmm hat man selten zu Hause, da braucht man > schon "speziellere" Werkzeuge. > Ich habe die von dadada vorgeschlagene Sammelschiene bestellt, von dort aus will ich die dünneren Kabel anlöten und mit einem Schrumpfschlauch die Stellen befestigen. Allerdings bin ich da für bessere Varianten offen. > Du bist sicherlich gut beraten eine Sicherung in die Versorgung > einzubauen (sei es eine Schmelzsicherung, oder eine andere Art der > Trennung bei Überstrom), die so dimensioniert ist, dass sie trennt, > bevor die Isolation deiner Leitung geschmolzen ist. Hmmmm, mein geringes Elektronikwissen geht bei Sicherungen leider zu Ende (bzw. hatte nie direkten Kontakt mit jenen Elementen). Ich könnte statt die Versorgung am RPi-Header zu bauen, am microUSB-Port anläten und somit die vom Board zur Verfügung gestellte Sicherung benutzen (poly fuse Sicherung), allerdings wäre da eine eigene Sicherung, so wie du das meinst, sicher besser geeignet. Allerdings weiß ich da nicht, wie dann die Schaltung aussehen soll, in etwa so?: ========================= | | | | | S S S S S B B B B B | | | | | ========================= Ich denke mal, dass das Pendant zu den SMD-Polyfuse-Sicherungen diese zylinderförmigen Sicherungen sind. Laut den Spezifikationen haben die RPi-Boards 1,1A Sicherungen. Könntest du mir daher Empfehlungen zum Kauf von nicht-SMD-Sicherungen geben? > > Als allerersten Richtwert: 6 A/qmm (konst.) wird leicht warm, 10 A/qmm > (konst.) wird schon ganz schön warm (ca. +60 °C ggü. Tamb.?). Siehst du > ja auch zu Hause, 1.5 qmm Leitungen werden z.T. mit 16 A Sicherungen > abgesichert (Randbedingungen beachten!). Habe jetzt 10qmm Kabel für die Hauptader und 0,75qmm für die Boards bestellt. Bezüglich des Kondensators: Welche Dimensionen sollten die Kondensatoren haben?
>Die 60A werden tatsächlich nur beim Hochfahren der RPi Boards benötigt,
im Idle-Zustand brauche ich etwa 0,2A pro Board oder unter moderater
Last werdne pro Board etwa 1A benötigt.
Aha. Das Wichtigste zuletzt. Dann wuerde ich das hochfahren
sequenzieren. Es muessen ja nicht alle zur gleichen Zeit starten.
Hallo, habe auch jetzt dein Problem nicht verstanden :-) Willst du 100 Controller-Boards an ein Netzteil hängen oder willst du wissen, wie dick "60A-Drähte" sein müssen? Gruß Rainer
Mit was für einem Netzteil wirst du dass denn insgesamt versorgen? Das ist insofern relevant als zu klären, ob das eine Überstrom-Abschaltung besitzt, bzw. eine Strombegrenzung, die du so einstellen/wählen kannst, dass deine "Hauptleitung" nicht zu glühen anfängt. Dann sollte bzw. könnte man, je nach Topologie noch mal an jeder Stelle, an der sich der Querschnitt verjüngt, auch absichern, um zu verhindern, dass ein Kurzschluss (an einer dünnen Leitung) dazu führt, dass die verjüngte Leitung Feuer fängt. Außerdem: Wenn möglich würde ich das Hochfahren dann auch sequenzieren. Dann muss dein Netzteil nämlich nicht für den Maximalstrom (bzw. Einschaltstoßstrom) ausgelegt sein, sondern nur für den im Betrieb maximal auftretenden. Und das gleiche gilt natürlich für die ganzen Leitungen. Das Sequenzieren kann man z.B. über Relais machen, oder natürlich Halbleiter. Um den Strom außerdem kleiner zu machen kann man die Spannung erhöhen. Wenn ich dich richtig verstanden habe, dann möchtest du damit einen ganzen Haufen Raspberry Pis versorgen (5 V Versorgung)? Du könntest auch einfach einen ganzen Haufen 230 V-USB Netzteile verwenden... (für jeden Raspberry eines). Oder deine "Sammelschiene" läuft auf z.B. 12 V oder 24 V und unmittelbar vor jedem Raspberry ist ein Tiefsetzsteller verbaut (z.B. Recom R-78B5.0-1.5 [Bitte prüfe selbst, ob der deinen Anforderungen genügt]). Gruß, Alex
Rainer V. schrieb: > Willst du 100 Controller-Boards an ein Netzteil hängen oder willst du > wissen, wie dick "60A-Drähte" sein müssen? genau ich will sehr viele Boards mit Strom versorgen, die Drahtlänge hat sich geklärt. Jetzt geht e sum die Schutzschaltung Alex B. schrieb: > Mit was für einem Netzteil wirst du dass denn insgesamt versorgen? > Mit einem 30V 60A Labornetzteil (wollte unser Betreuer so) mit Überspannugsschutz,... http://www.reichelt.at/Labornetzgeraete/HCS-3600-USB/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=132418&GROUPID=4952&artnr=HCS+3600+USB > Dann sollte bzw. könnte man, je nach Topologie noch mal an jeder > Stelle, an der sich der Querschnitt verjüngt, auch absichern, um zu > verhindern, dass ein Kurzschluss (an einer dünnen Leitung) dazu führt, > dass die verjüngte Leitung Feuer fängt. wie sieht so eine DC-Sicherung aus bzw. hast du da Vorschläge? > Außerdem: Wenn möglich würde ich das Hochfahren dann auch sequenzieren. > Dann muss dein Netzteil nämlich nicht für den Maximalstrom (bzw. > Einschaltstoßstrom) ausgelegt sein, sondern nur für den im Betrieb > maximal auftretenden. Und das gleiche gilt natürlich für die ganzen > Leitungen. > Das Sequenzieren kann man z.B. über Relais machen, oder natürlich > Halbleiter. Das bekomme ich hin > Um den Strom außerdem kleiner zu machen kann man die Spannung erhöhen. > > Wenn ich dich richtig verstanden habe, dann möchtest du damit einen > ganzen Haufen Raspberry Pis versorgen (5 V Versorgung)? > Du könntest auch einfach einen ganzen Haufen 230 V-USB Netzteile > verwenden... (für jeden Raspberry eines). Oder deine "Sammelschiene" > läuft auf z.B. 12 V oder 24 V und unmittelbar vor jedem Raspberry ist > ein Tiefsetzsteller verbaut (z.B. Recom R-78B5.0-1.5 [Bitte prüfe > selbst, ob der deinen Anforderungen genügt]). USB-Netzteile will der Betreuer nicht (wir haben inzwischen viele Boards), das mit dem Tiefsetzsteller müsste ich mit Ihm noch besprechen.
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