Überprüfen Sie meine Mathematik: Berechnung der Größe des benötigten Verlängerungskabels

Ich glaube, ich habe das richtig gemacht, aber ich traue mir nicht. Werden Sie meine Mathematik überprüfen und sehen, ob ich damit richtig liege, oder meinen Fehler korrigieren, wenn ich falsch liege?

Die Fakten

  • Ich habe ein Gerät (ein Yamaha Stagepas 400i Soundsystem), das 70 W bei 1/8 Leistung (100 V-240 V 50 Hz/60 Hz) verbraucht.
  • Das Gerät muss 200 Fuß von der nächsten Steckdose entfernt verwendet werden, einer GFCI-120-V-Außensteckdose.

Annahmen

  • Bei voller Leistung verbraucht das Gerät ~800W
  • Die Steckdose liefert mindestens 10a

Mathematik

  • 800 W bei 120 V = 6,67 Ampere
  • Ein 16-ga-Kupfer-Verlängerungskabel mit 3,4 A für 200 Fuß verliert 10,5 Volt (von http://yeroc.us/calculators/wire-resistance )
  • 120-10,5 = 109,5 V
  • Um 800 W bei 109,5 V zu erhalten, benötigen wir 7,4 A

Abschluss

  • Da das Gerät mit mindestens 100 V betrieben wird und die Steckdose bis zu 10 A liefert, sollte die Verwendung eines 200 Fuß langen 16-ga-Kupfer-Verlängerungskabels in diesem Szenario akzeptabel sein (und ein höherer Durchmesser wird auch gut funktionieren).
seufz Nein, ich muss nur meine Augen überprüfen ...

Antworten (2)

Wenn Sie es rückwärts arbeiten, kann der Verstärker 800 Watt verbrauchen, wobei nur 100 Volt an seinem Ende des langen Kabels verfügbar sind.

Das sind 8 Ampere, die der Verstärker benötigt, und wenn 120 Volt an der Steckdose und 100 Volt am Verstärkerende des Kabels anliegen, ist der maximal zulässige Kabelwiderstand

R = (120 V - 100 V)/8 Ohm = 2,5 Ohm.

Da das Kabel 200 Fuß lang sein wird, sind das 2-1/2 Ohm für die Hin- und Rückfahrt von 400 Fuß, was 6,25 Ohm pro 1000 Fuß entspricht.

16 AWG hat einen Widerstand von 4,016 Ohm pro 1000 Fuß, also würde es funktionieren.

Da das Kabel selbst jedoch etwa 20 V * 8 A = 160 Watt abführt, erwärmt es sich ein wenig und erhöht seinen Widerstand. Wenn es in der Sonne liegt, wird es noch heißer und erhöht seinen Widerstand noch mehr.

Nur aus Versicherungsgründen würde ich das Kabel auf 14 AWG oder sogar Monster 12 AWG aufstocken, wenn die Möglichkeit bestand, dass ich es später brauchen würde, und ich würde die Mathematik nur zum Spaß machen. Nur jetzt nicht... ;)

Theoretisch gut, aber ... der Verstärker zieht keinen zusätzlichen Strom, nur weil er einen Spannungsabfall erfährt. Anders gesagt, seine Ausgangsleistung fällt wahrscheinlich ab, wenn er nicht die vollen 120 VAC erhält.

Wenn Sie unbedingt (unwahrscheinlich) eine Ausgangsleistung von 800 W benötigen, müssen Sie einen Autotransformator an der Ausgangssteckdose installieren und damit die Spannung AN DIESER AUSGANGSSTELLE auf 10,5 V bis 130,5 VAC einstellen. Dann wird der Abfall des Verlängerungskabels diese Spannung bis auf 120 V zurückgeben, wo Sie es haben möchten.

Bei dieser Entfernung jedoch ... Ich glaube, ich würde nicht weniger als Verlängerungskabel Nr. 12 verwenden und den Spannungsabfall insgesamt außer Acht lassen. 200' ist ein langer langer Lauf. Nr. 12-Verlängerungskabel sind nicht viel teurer als Nr. 16-Verlängerungskabel und funktionieren später für alles, was Sie daran anschließen können - ein Nr. 16-Verlängerungskabel ist für spätere Verwendungen ziemlich begrenzt.

"Theoretisch gut, aber ... der Verstärker zieht keinen zusätzlichen Strom, nur weil er einen Spannungsabfall erfährt" Stimmt nicht unbedingt - dies hängt ganz von der Art seiner Stromversorgung ab. Ein Schaltregler würde zumindest versuchen , mehr an eventuelle inhärente Grenzen zu ziehen.
Stimme dem 12ga-Kabel zu 100% zu. Das war mein Gedanke: Stellen Sie sicher, dass die Mathematik bei 16 ga funktioniert, und kaufen Sie dann trotzdem schwerer, nur für zusätzliche Marge.
Chris, wann hast du das letzte Mal einen 800-W-Audioverstärker mit Schaltregler gesehen? Schaltregler haben eine starke Tendenz zum Rauschen im Hörbereich.
Fast alles, was Crown und QSC (großer Marktanteil) heutzutage liefern, hat ein SMPS, und die Verstärkerstufe wird ebenfalls umgeschaltet. Ich habe von einer Topologie gehört, bei der die Versorgungsschienen das Eingangssignal verfolgen, um zusätzliche Effizienz zu erzielen. Die bessere Frage ist also wahrscheinlich: "Wann haben Sie das letzte Mal einen 800-W-Audioverstärker ohne Schaltregler gesehen?"
TD: Die Eingangsleistungsspezifikationen auf dem Ding sind 100 bis 240 VRMS, 50/60 Hz, es gibt ungefähr 400 Watt, CW ab, und das ganze Ding wiegt ungefähr 40 Pfund. Lineare Versorgung????
Gehen wir hier weit zurück. Dies ist ein Yamaha Stagepas 400i? Ich habe gerade einen Blick auf das Datenblatt von Yamaha geworfen und ... das ist kein 800-W-Verstärker. Lautsprecherausgang 200 W absoluter Spitzenwert an 4 Ohm. Pro Kanal. Zwei Kanäle, richtig? Wenn das 400 WRMS pro Kanal an 4 Ohm gewesen wären, hätte es eine 100-VDC-Versorgung erfordert, BEVOR ein Umschalter und NACHDEM jegliche Welligkeit entfernt wurde, was bei 100 VAC unmöglich ist. Bei 200 W Spitze klingt es wesentlich realistischer; das würde nur eine ripple-freie 50-VDC-Versorgung vor einem Umschalter erfordern, und DAS könnte erreicht werden.
Ich bezweifle jedoch immer noch, dass ein Schaltnetzteil darin vorhanden ist. Bis zum Beweis des Gegenteils würde ich eher glauben, dass es eine stark gefilterte lineare oder ungeregelte Versorgung für alles außer den DSP-Funktionen gibt. Ich kenne eine wirklich sehr gute Art zu sagen ...
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