Sladd, dimension och ev. isolation?

[xarvox]

Hej alla!
Jag ska sammankoppla 4x enheter men blir lite snurrig av svaren jag får från web-verktygen för att beräkna kabeldimensioner..

Enheterna är egna påfund och sammankopplas med i2c-protokollet, SDA och SCL samt 5V (likström) och jord.
Installationen är fast, utanpåliggande och utomhus (på en cykel), visst mekaniskt slitage på kabeln (böjningar) är oundvikligt (vid kopplingarna till styret samt släpvagnen)
Kabel-längden (totalt) kommer vara 5 meter, belastningen kommer vara utspridd över kabelns längd och batteriet hamnar i mitten.

Enligt mina beräkningar kommer hela systemet som absolut mest (skräckscenario) dra ungefär 2.5A, med samtliga lampor påslagna och alla kretsar dra full kräm (enl respektive komponents datablad).
Jag har förvisso inte räknat in ev. förluster över lågsignal-MOSFETs (2N7002, 27st) och schottky-dioder (350mA/30V, 18st), men jag har å andra sidan överdrivet den beräknade max förbrukningen med 20% för att ha marginal.

Men web-beräknaren säger att jag behöver 10-15mm2 tvärsnitts-yta för volt- och jord-ledarna, vilket motsvarar vad man har till startmotorn i en bil eller för att ansluta vägg-uttag till el-centralen..


Efter mycket googlande så hittade jag en annan herre med ett annat projekt och liknande strömstyrkor (5V/5A MAX, utomhus) och han fick rådet om 20AWG-kabel, vilket ska motsvara ungefär 0,9mm2 tvärsnittsyta.


Så mina frågor till expertisen;
Räcker då en 0,75mm2 ledare till strömförsörjningen för mig?

Behöver jag en isolerad kabel om jag vill ha data-ledarna i samma hölje som strömförsörjningen?

Vet någon var jag kan hitta en kabel med 2 olika dimensioner (2x0,75, 2x"mindre") för vettiga pengar?
Vad kallar man en sådan kabel (så jag kan googla själv)?

[Haralt]

Från elläran i skolan vet du:

U = I x R
P = I x U
P = I x I x R

där,
U = spänning, Volt.
I = strömstyrka, A
R = resistans, Ohm
P = effekt, W

Vidare vet du att:
R = L x resistivitet / A

där A = kabeltvärsnitt, mm2
L = kabellängd, meter (obs plusledning + minusledning)
Resitiviteten för koppar = 0,0175 (Ohm mm2)/m

Frågan är hur mycket effektförlust du kan acceptera vid din högsta ström 2,5 A?
Ofta jämför man effektförlusten med nyttoeffekten. T.ex. % effektförlust.

Välj ett tvärsnitt och se vad det blir för effektförlust.
T.ex. 0,75 mm2 och totallängden 2x5 m

R = 10 x 0,0175 / 0,75 = 0,233 Ohm.
P = I x I x R = 2,5 x 2,5 x 0,233 = 1,46 W.
din nyttoeffekt är P = I x U = 2,5 x 5 = 12,5 W.
du förlorar ca 1,46/12,5 = 0,117, dvs 11,7 % i förlust.
En kabel på 1,0 mm2 eller 1,5 mm2 kostar säker inte särdeles mycket mer än den på 0,75 mm2.

Om kabel utsätts för solljus, vilket den gör på cykeln, så bör den ha god UV-beständighet.
Finns ledningar med teflon ytterhölje? Jag vet inte riktigt vad det finns för svagströmskablar och ledningar.
Hör med din cykelverkstad! Vanligaste ytterhölje och isolering är PVC, kanske inte duger mot solljus.
Solarkabel har god UV-beständighet finns i 2,5 mm2, är dubbelisolerad och tål 1000 Volt, är kanske att överdriva?

[TomasL]

Kör med vanlig RKUB, samma som man har i bilar, inköps lämpligen på Biltema, Mekonomen, Jula, Swedol osv, 1,5mm duger bra.
Finns ingen anledning att överdriva det hela.

[Micke_s]

Min gissning är att du kommer klara dig på 0.75mm2 oavsett..
Börja på 0.75mm2 och dra ett par till om det behövs...

Vanlig lampsladd borde klara en del uv..

[Haralt]

tomasL föreslår RKUB, dvs en kabel som har PVC hölje.
Den är för inomhusbruk, tror jag.
Men, det går ju att byta om något år.

Det finns ju flexibel gummiledning H07RN-F som anges vara olje- och kemikalieresistent samt tål UV-strålning.
Där 07 = 700 Volt.
R = EPD-gummi
N = manteln, polykloropren eller liknande.
F = extra mångtrådig.
Om den finns i 1,5 mm2, vet jag ej.

Kanske överdrivet bra. Måste finnas i elaffärer. Används för flyttbara apparater, som används utomhus.
Skarvsladd och dylikt.

[TomasL]

Huruvida kabeln i fråga tål 10 eller 20 år i solsken är ju ändå rätt ointressant för en trampcykel, finns ju ingen anledning att överdriva.

[Haralt]

Ledningar man drar i en bil, drar man inte på utsidan av bilen.
De utsätts därför aldrig av direkt solljus. Därför duger säkert PVC-isolering gott där.

Här är det emellertid frågan om en cykel med släpvagn, som utsätts för just direkt solstrålar, dvs ultraviolett ljus.
Gör man sig besväret att göra elinstallation, vill man nog gärna inte byta kabel efter 2 à 3 år, utan man vill nog använda en beständig kabel.

Enl. datablad över en PVC-sort(inte kabel) så har den mycket bra UV-beständighet och väderbeständighet.
Låter ju bra. Men PVC kan fås med en mängd olika egenskaper genom tillsats av mjukgörare, inhibitorer och UV-stabilisatorer.
En tillverkare av modifierad PVC med UV-stabilisatorer (elinstallationsrör för utomhus, så kallade VP-rör) garanterar 10 års UV-beständighet.

PVC som ytterskikt på elkabel kanske inte är så dåligt som man kan tro, om den är UV-stabiliserad.
Jag hittade just en UV-beständig elkabel, heter "Flex UV-beständig, tillverkas av Kablan" med PVC-yttermantel, som är UV-beständig. Så det finns UV-beständig elkabel med PVC-mantel. Därmed inte sagt att alla PVC-kablar är UV-beständiga.

Tydligen finns en PVC fönster-kvalitet. Alltså tillverkas fönster av PVC, troligen då inte fönsterglaset, utan fönsterramarna.


En plast som inte är beständig för utomhusbruk som utsätts för vind, regn och sol blir spröd, spricker och ändrar färg.

[tecno]

vill man nog gärna inte byta kabel efter 2 à 3 år.

De är till och måla fan på väggen, tror inte ett skvatt på de siffrorna!

[GFEF]

En sak som inte har nämnts i klartext är avsäkringen....

Att kablarna skall klar mer ström än vad som bränner säkringar....

Minst tillåtna kabelarea bestäms av säkringen utlösnings ström.

[xarvox]

Hu, ja just det, en säkring också.. ytterligare en grej som jag inte tänkt på..


Hur märker man att en kabel är UV-skadad?
Vad händer med en "vanlig" kabel i solljus?


Gällandes val av sladd-typ, kan jag komma att få några problem med störningar på SDA och SCL-ledarna om jag lägger alla 4 ledare i samma hölje (4x0,75mm2)?
Det finns ju lite olika isolerade sladdar, samt där ledar-paren är tvinnade osv.. något sådant jag bör tänka på?

Jag vill ju så gärna ha endast en sladd på cykeln, även om jag hade kunnat leva med att ha separata data/ström-sladdar..

[Micke_s]

Den blir snustorr/spricker och ramlar sönder av sig själv..

[TomasL]

Efter 20 år eller så.

[TomasL]

Har alltid använt vanlig pvc kabel på alla mina hojjar och båtar även fullt synligt utan några problem.
Beträffande I2C kör med vanlig nätverkskabel eller 4-skruv eller tvinna kabeln.

[Micke_s]

Tror också som TomasL, tar en massa år innan kabeln ger upp.

Men om du är rädd för detta så kör något varv aluminiumtejp runt annars, kan du på samma veva fixa skärm också...
Edit: ex http://www.biltema.se/sv/bygg/tejp/mask ... 000017580/

[Haralt]

PVC-kabel håller säkert tillräckligt många år, och det är enklare att få tag på, så du kanske skall välja sådan.