CN105870831B - 线缆选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线缆选择方法，包括以下步骤：从集合中的第一个值开始，将第一个值作为线缆的截面积的当前值，对当前值执行下述操作，直到线缆的单位面积的电流小于6A，操作包括：根据电源柜的输入电压、控制盒的功率、线缆的长度、线缆的电阻率及当前值得到控制盒的入口电压；根据控制盒的功率和控制盒的入口电压得到通过线缆的电流；根据通过线缆的电流得到通过线缆的单位面积的电流；比较线缆的单位面积的电流与6A的大小，在线缆的单位面积的电流大于或者等于6A的情况下，将当前值的下一个值作为下一次执行操作的当前值。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中根据经验选择线路的截面积增加了线缆的使用量的问题。

Description

线缆选择方法
技术领域
本发明涉及电工电气技术领域，具体而言，涉及一种线缆选择方法。
背景技术
现有技术中，有很多户外LED屏幕其宽度和高度都非常大，有的高度超过50米，由于LED屏的负载是动态变化的，其电流的大小也是不固定的，而其最大负载是在白屏显示工作时，其平均电流为最大，其最大电流超过30A。
由于屏幕的高低、集中供电线的长短也不一样，当然线上的阻抗也不一样，线压降也就不一样。如果线缆的截面积选的不合适，如果线径过细，而压降过大导致大部分功率消耗在线缆上，增加供电电源的数量，能耗增加，甚至火灾的隐患，还有可能导致DC/DC电源不能正常工作，引起显示的问题。如果选择线径过大，虽能满足使用要求，而线缆过多，成本增加的同时也增加现场的施工难度。为了满足所有屏幕的正常供电，减小线损，目前尽量增加线缆的截面积，根据经验来定线径的截面积。
上述方案的缺点是：增加了线缆的使用量和成本，同时增加了现场安装施工的难度。如果预估出现偏差，还会导致供电不足，影响正常的显示功能，而出现返工。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种线缆选择方法，以解决现有技术中根据经验选择线路的截面积增加了线缆的使用量的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种线缆选择方法，线缆位于电源柜与LED显示屏的控制盒之间，线缆选择方法包括以下步骤：从集合中的第一个值开始，将第一个值作为线缆的截面积的当前值，对当前值执行下述操作，直到线缆的单位面积的电流小于6A，其中，操作包括：根据电源柜的输入电压、控制盒的功率、线缆的长度、线缆的电阻率及当前值得到控制盒的入口电压；根据控制盒的功率和控制盒的入口电压得到通过线缆的电流；根据通过线缆的电流得到通过线缆的单位面积的电流；比较线缆的单位面积的电流与6A的大小，在线缆的单位面积的电流大于或者等于6A的情况下，将当前值的下一个值作为下一次执行操作的当前值。
进一步地，控制盒的入口电压通过以下公式得到：其中，U灯为控制盒的入口电压，UIN为电源柜的输入电压，P灯为控制盒的功率，ρ为线缆的电阻率，L为线缆的长度，S为线缆的截面积。
进一步地，在线缆的单位面积的电流小于6A之后还包括以下步骤：根据电源柜的输入电压、控制盒的入口电压、线缆的长度、线缆的电阻率及当前值得到线缆的功率，如果线缆的功率小于或等于100W且线缆的单位面积的电流小于或等于5A时，选取一根截面积为当前值的线缆，如果线缆的功率大于100W且线缆的单位面积的电流大于5A时，选取两根截面积为当前值的线缆。
进一步地，线缆的功率通过以下公式得到：其中，P线为线缆的功率，UIN为电源柜的输入电压，U灯为控制盒的入口电压，ρ为线缆的电阻率，L为线缆的长度，S为线缆的截面积。
进一步地，集合为正整数。
进一步地，从集合取当前值的取值规则为从小到大。
进一步地，控制盒的入口电压通过以下公式得到：UIN＝U灯+U线；其中，U灯为控制盒的入口电压，UIN为电源柜的输入电压，U线为线缆的压降，I为通过线缆和控制盒的电流，R为线缆的电阻，P灯为控制盒的功率。
进一步地，LED显示屏包括多个显示模组和多个控制盒，多个显示模组和多个控制盒一一对应设置。
进一步地，一个显示模组包括多个灯条。
进一步地，每个灯条包括多个LED灯。
应用本发明的技术方案，根据上述方法来选择线缆的截面积，从而实现精确选择，降低成本和现场的施工难度，既能达到满足正常工作，又能减少线的使用量，确保安全可靠的工作。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的线缆选择方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例的线缆选择方法，线缆位于电源柜与LED显示屏的控制盒之间，线缆选择方法包括以下步骤：
从集合中的第一个值开始，将第一个值作为线缆的截面积的当前值，对当前值执行下述操作，直到线缆的单位面积的电流小于6A，其中，操作包括：
根据电源柜的输入电压、控制盒的功率、线缆的长度、线缆的电阻率及当前值得到控制盒的入口电压；
根据控制盒的功率和控制盒的入口电压得到通过线缆的电流；
根据通过线缆的电流得到通过线缆的单位面积的电流；
比较线缆的单位面积的电流与6A的大小，在线缆的单位面积的电流大于或者等于6A的情况下，将当前值的下一个值作为下一次执行操作的当前值。
应用本实施例的线缆选择方法，根据上述方法来选择线缆的截面积，从而实现精确选择，降低成本和现场的施工难度，既能达到满足正常工作，又能减少线的使用量，确保安全可靠的工作。
优选地，控制盒的入口电压通过以下公式得到：
其中，U灯为控制盒的入口电压，UIN为电源柜的输入电压，P灯为控制盒的功率，ρ为线缆的电阻率，L为线缆的长度，S为线缆的截面积。
通过上述公式计算控制盒的入口电压，提高计算的准确精度，从而实现精确选择，降低成本和现场的施工难度，既能达到满足正常工作，又能减少线的使用量，确保安全可靠的工作。
线缆工作时，如果通过电缆的电流一直过大，会损失线缆，缩短了线缆的使用寿命。针对上述问题，可选地，在线缆的单位面积的电流小于6A之后还包括以下步骤：根据电源柜的输入电压、控制盒的入口电压、线缆的长度、线缆的电阻率及当前值得到线缆的功率，如果线缆的功率小于或等于100W且线缆的单位面积的电流小于或等于5A时，选取一根截面积为当前值的线缆，如果线缆的功率大于100W且线缆的单位面积的电流大于5A时，选取两根截面积为当前值的线缆。当线缆的功率小于或等于100W且线缆的单位面积的电流小于或等于5A时，选取一根截面积为当前值的线缆，当线缆的功率大于100W且线缆的单位面积的电流大于5A时，选取两根截面积为当前值的线缆，这样可以延长线缆的使用寿命，确保线缆安全可靠的工作。
线缆的功率通过以下公式得到：
其中，P线为线缆的功率，UIN为电源柜的输入电压，U灯为控制盒的入口电压，ρ为线缆的电阻率，L为线缆的长度，S为线缆的截面积。
通过上述公式计算线缆的功率，提高计算的准确精度，从而实现精确选择，降低成本和现场的施工难度，既能达到满足正常工作，又能减少线的使用量，确保安全可靠的工作。
优选地，集合为正整数。从集合取当前值的取值规则为从小到大。当然，取值规则可以具体情况进行设置，并不限于此。
控制盒的入口电压通过以下公式得到：
UIN＝U灯+U线；
其中，U灯为控制盒的入口电压，UIN为电源柜的输入电压，U线为线缆的压降，I为通过线缆和控制盒的电流，R为线缆的电阻，P灯为控制盒的功率。
通过上述公式计算控制盒的入口电压，提高计算的准确精度，从而实现精确选择，降低成本和现场的施工难度，既能达到满足正常工作，又能减少线的使用量，确保安全可靠的工作。
LED显示屏包括多个显示模组和多个控制盒，多个显示模组和多个控制盒一一对应设置。一个控制盒为一个显示模组供电，这样可以单独控制一个显示模组，可以根据具体情况设定显示模组的模式。优选地，一个显示模组包括多个灯条。也就是说，一个控制盒可以控制多条灯条。更优选地，每个灯条包括多个LED灯。例如，一个显示模组包括16个灯条，每个灯条由2个2.5米长的灯条组成，每个2.5米的灯条由4组15个灯和1组11个灯组成，每个灯的RGB电流为15mA。经过计算，每个控制盒的功率为640W。
应用本实施例的线缆选择方法的数据如下表1和表2所示：
表1
表2
铜线上的阻抗 ρ 线长(m) 截面积(mm2) 电阻(Ω)
25℃电阻率 0.0175 100 6 0.291666667
80℃电阻率 0.0219 100 6 0.365
25℃电阻率 0.0175 120 12 0.175
80℃电阻率 0.0219 120 12 0.219
由上述可知，本实施例的线缆选择方法主要为解决户外集中供电、距离较长时供电线缆如何快速准确选择的问题。为了解决上述问题，精确线缆的选择和使用，最主要的是确定线上的电流I，而电流的大小和线的长短、截面积的大小有关系，其方法如下：
定义单元显示模组(每个控制盒)的最大功率为P灯，线缆的功率为P线，电源柜的输入功率为PIN，其关系为：PIN＝P灯+P线。
定义电源柜的输入电压为UIN，线缆上的压降为U线，控制盒的入口电压为U灯，电流为I；线阻为R，线长为L，截面积为S，其关系为：
UIN＝U线+U灯，
由上述三个公式可得到
根据以上定义可以确定线阻R的参数显示模组的最大功率以及电源柜的输入电压UIN，这样我们就可以根据上述公式确定控制盒的入口电压U灯，然后再根据上述三个公式得到电压、电流和线损，根据实际情况来选择线缆的截面积，从而实现精确选择，降低成本和现场的施工难度。
根据以上理论，鸟巢网幕采用此方法成功应用，不但减少了供电线缆，而且降低了施工难度，同时也减小了一次电源的使用数量。可以根据鸟巢的外形，确定所用的单元面积灯条的数量，根据以上方法确定线的长度、压降、功耗，计算出最优结果，来定线的截面积，以达到即能满足正常工作，又能减少线的使用量，确保安全可靠的工作。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
计算准确，确保安全使用，能节约用料，节约使用成本，工作效率高，方便现场安装。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线缆选择方法，线缆位于电源柜与LED显示屏的控制盒之间，其特征在于，所述线缆选择方法包括以下步骤：
从集合中的第一个值开始，将所述第一个值作为所述线缆的截面积的当前值，对所述当前值执行下述操作，直到所述线缆的单位面积的电流小于6A，其中，所述操作包括：
根据所述电源柜的输入电压、所述控制盒的功率、所述线缆的长度、所述线缆的电阻率及所述当前值得到所述控制盒的入口电压；
根据所述控制盒的功率和所述控制盒的入口电压得到通过所述线缆的电流；
根据通过所述线缆的电流得到通过所述线缆的单位面积的电流；
比较所述线缆的单位面积的电流与6A的大小，在所述线缆的单位面积的电流大于或者等于6A的情况下，将所述当前值的下一个值作为下一次执行所述操作的当前值。
2.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，所述控制盒的入口电压通过以下公式得到：
其中，所述U灯为所述控制盒的入口电压，所述UIN为所述电源柜的输入电压，所述P灯为所述控制盒的功率，所述ρ为所述线缆的电阻率，所述L为所述线缆的长度，所述S为所述线缆的截面积。
3.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，在所述线缆的单位面积的电流小于6A之后还包括以下步骤：
根据所述电源柜的输入电压、所述控制盒的入口电压、所述线缆的长度、所述线缆的电阻率及所述当前值得到所述线缆的功率，如果所述线缆的功率小于或等于100W且所述线缆的单位面积的电流小于或等于5A时，选取一根截面积为所述当前值的所述线缆，如果所述线缆的功率大于100W且所述线缆的单位面积的电流大于5A时，选取两根截面积为所述当前值的所述线缆。
4.根据权利要求3所述的线缆选择方法，其特征在于，所述线缆的功率通过以下公式得到：
其中，所述P线为所述线缆的功率，所述UIN为所述电源柜的输入电压，所述U灯为所述控制盒的入口电压，所述ρ为所述线缆的电阻率，所述L为所述线缆的长度，所述S为所述线缆的截面积。
5.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，所述集合为正整数。
6.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，从所述集合取所述当前值的取值规则为从小到大。
7.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，所述控制盒的入口电压通过以下公式得到：
UIN＝U灯+U线；
其中，所述U灯为所述控制盒的入口电压，所述UIN为所述电源柜的输入电压，所述U线为所述线缆的压降，所述I为通过所述线缆和所述控制盒的电流，所述R为所述线缆的电阻，所述P灯为所述控制盒的功率。
8.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，所述LED显示屏包括多个显示模组和多个控制盒，多个所述显示模组和多个所述控制盒一一对应设置。
9.根据权利要求1所述的线缆选择方法，其特征在于，一个所述显示模组包括多个灯条。
10.根据权利要求9所述的线缆选择方法，其特征在于，每个所述灯条包括多个LED灯。
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