LED顯示屏功耗及電纜計(jì)算

最近小編又看到我們光電前線售后聯(lián)盟的大群里面看到大家討論關(guān)于顯示屏功耗和線纜截面積的問題，我這里專門為此重新整理了一下這方面的知識。我們計(jì)算電器產(chǎn)品的耗電量，是以其電功率來計(jì)算，也就是這個電器每小時作了多少「功」，而這個功是由電流乘上電壓所得。

 但是在實(shí)際使用中功率計(jì)算一般負(fù)載分為兩種，一種式電阻性負(fù)載，一種是電感性負(fù)載。

對于電阻性負(fù)載的計(jì)算公式：P=UI , 即功率=電壓×電流

對于電感性負(fù)載的計(jì)算公式：P=UIcosф，即功率=電壓×電流×功率因數(shù)

而我們LED顯示屏是通過開關(guān)電源變壓使用的，屬于電感性負(fù)載。其開關(guān)電源負(fù)載的功率因數(shù)cosф=0.75。不同電感性負(fù)載功率因數(shù)不同，我們統(tǒng)一計(jì)算LED顯示屏供電開關(guān)電源時可以將功率因數(shù)cosф取0.8。

LED顯示屏驅(qū)動電壓選用5V，驅(qū)動電流小于20mA，則屏體最大功率計(jì)算方法如下（以100平方米為依據(jù)）：

 1、戶外LED顯示屏規(guī)格為：點(diǎn)間距為10mm，點(diǎn)密度為10000點(diǎn)/平方米，每個點(diǎn)（像素）由1紅1綠1藍(lán)3顆LED燈組成，掃描方式為1/4掃描。

 2、每平方米顯示屏功率計(jì)算：  P= 10000（點(diǎn)）X 3 （顆）X 5（伏） X 0.02（安）X 1/4（掃描）=750（瓦） 

3、顯示屏屏體整屏功耗：  P= 750（瓦）X100（平方米）=75KW

4、整屏功耗：

  因?yàn)殡娔芟嗷ラg轉(zhuǎn)換產(chǎn)品損耗，一般功率在理論計(jì)算值基礎(chǔ)上加10%。屏體間輔助設(shè)備（空調(diào)、風(fēng)機(jī)、照明、功放等）也產(chǎn)生一定功耗此屏輔助設(shè)備功耗按實(shí)際量計(jì)算（我們計(jì)算下面公式暫時按照5KW計(jì)算）。

  P= 75KW+7.5 KW +5KW =87.5KW

因此，顯示屏總功率為87500瓦，則最大電流是：

I=P/Ucosф=87500（瓦）÷220*0.8（cosф）=318(A)

但是，一般工作情況下，顯示屏發(fā)光二極管不可能同時長時間點(diǎn)亮，所以用戶電源容量偏小時可以采用一個公用系數(shù)公式，公用系數(shù)一般0.5。所以，上面的計(jì)算應(yīng)該改寫成：

   I=P*公用系數(shù)/Ucosф=（82500（瓦）*0.5+5000（瓦））÷220*0.8（cosф）=168(A)

 也就是說，這塊屏總的電流值為168A。因LED顯示啟動時瞬間電流比較大，則總閘空氣開關(guān)不能使用三相168A開關(guān)，應(yīng)該用318A的空氣開關(guān)，選用400A即可。我們很多同行工程師都習(xí)慣性直接用整屏上的開關(guān)電源個數(shù)來計(jì)算大屏總功率，這樣的方法不標(biāo)準(zhǔn)，有的廠家為了降低成本，減少開關(guān)電源數(shù)量，最后導(dǎo)致功率計(jì)算有誤。 

5、平均功耗：

  因?yàn)椴シ艃?nèi)容不同而耗電量不同。如播放廣告宣傳片，色彩豐富，白色居多，平均功耗為最大功耗的50%;播放文字等簡單圖形時，大部分屏體為黑色，平均功耗為最大功耗的10%。按正常廣告統(tǒng)計(jì)，一般平均功耗為最大功耗的40%。

一般銅線安全計(jì)算方法是：
2.5平方毫米銅電源線的安全載流量－－28A。
4平方毫米銅電源線的安全載流量－－35A。
6平方毫米銅電源線的安全載流量－－48A。
10平方毫米銅電源線的安全載流量－－65A。
16平方毫米銅電源線的安全載流量－－91A。
25平方毫米銅電源線的安全載流量－－120A。

如果是鋁線，線徑要取銅線的1.5-2倍。

如果銅線電流小于28A，按每平方毫米10A來取肯定安全。

如果銅線電流大于120A，按每平方毫米5A來取。

導(dǎo)線的截面積所能正常通過的電流可根據(jù)其所需要導(dǎo)通的電流總數(shù)進(jìn)行選擇，一般可按照如下順口溜進(jìn)行確定：

十下五,百上二, 二五三五四三界,柒拾玖五兩倍半,銅線升級算.

給你解釋一下,就是10平方一下的鋁線,平方毫米數(shù)乘以5就可以了,要是銅線呢,就升一個檔,比如2.5平方的銅線,就按4平方計(jì)算.一百以上的都是截面積乘以2, 二十五平方以下的乘以4, 三十五平方以上的乘以3,柒拾和95平方都乘以2.5,這么幾句口訣應(yīng)該很好記吧,

說明:只能作為估算,不是很準(zhǔn)確。
另外如果按室內(nèi)記住電線6平方毫米以下的銅線，每平方電流不超過10A就是安全的，從這個角度講，你可以選擇1.5平方的銅線或2.5平方的鋁線。
10米內(nèi)，導(dǎo)線電流密度6A/平方毫米比較合適，10-50米，3A/平方毫米,50-200米，2A/平方毫米，500米以上要小于1A/平方毫米。從這個角度，如果不是很遠(yuǎn)的情況下，你可以選擇4平方銅線或者6平方鋁線。
如果真是距離150米供電（不說是不是高樓），一定采用4平方的銅線。

  導(dǎo)線的阻抗與其長度成正比，與其線徑成反比。請?jiān)谑褂秒娫磿r，特別注意輸入與輸出導(dǎo)線的線材與線徑問題。以防止電流過大使導(dǎo)線過熱而造成事故。

下面是銅線在不同溫度下的線徑和所能承受的最大電流表格。

線徑（大約值）（mm2）

銅線溫度（攝氏度）

60

75

85

90

電流（A）

2．5

20

25

25

4．0

30

30

6．0

35

40

40

8．0

50

55

55

14

65

70

75

22

95

95

30

100

110

38

115

125

130

50

110

130

145

150

60

150

165

170

70

175

190

195

80

200

215

225

100

195

230

250

260

導(dǎo)線線徑一般按如下公式計(jì)算：
銅線： S= IL / 54.4*U`
鋁線： S= IL / 34*U`
式中：I——導(dǎo)線中通過的最大電流（A）
L——導(dǎo)線的長度（M）
U`——充許的電源降（V）
S——導(dǎo)線的截面積（MM2）
說明：
1、U`電壓降可由整個系統(tǒng)中所用的設(shè)備（如探測器）范圍分給系統(tǒng)供電用的電源電壓額定值綜合起來考慮選用。
2、計(jì)算出來的截面積往上靠.

絕緣導(dǎo)線載流量估算
鋁芯絕緣導(dǎo)線載流量與截面的倍數(shù)關(guān)系
導(dǎo)線截面(mm 2 ) 11．52．546101625355070 95 120
載流是截面倍數(shù) 9 8 7 6 5 4 3．5 3 2．5
載流量(A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 300
估算口訣：二點(diǎn)五下乘以九，往上減一順號走。三十五乘三點(diǎn)五，雙雙成組減點(diǎn)五。條件有變加折算，高溫九折銅升級。穿管根數(shù)二三四，八七六折滿載流。說明：(1)本節(jié)口訣對各種絕緣線(橡皮和塑料絕緣線)的載流量(安全電流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍數(shù)”來表示，通過心算而得。由表53可以看出：倍數(shù)隨截面的增大而減小。“二點(diǎn)五下乘以九，往上減一順號走”說的是2．5mm’及以下的各種截面鋁芯絕緣線，其載流量約為截面數(shù)的9倍。如2．5mm’導(dǎo)線，載流量為2．5×9＝22．5(A)。從4mm’及以上導(dǎo)線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關(guān)系是順著線號往上排，倍數(shù)逐次減l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。“三十五乘三點(diǎn)五，雙雙成組減點(diǎn)五”，說的是35mm”的導(dǎo)線載流量為截面數(shù)的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。從50mm’及以上的導(dǎo)線，其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系變?yōu)閮蓚€兩個線號成一組，倍數(shù)依次減0．5。即50、70mm’導(dǎo)線的載流量為截面數(shù)的3倍；95、120mm”導(dǎo)線載流量是其截面積數(shù)的2．5倍，依次類推。“條件有變加折算，高溫九折銅升級”。上述口訣是鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度25℃的條件下而定的。若鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長期高于25℃的地區(qū)，導(dǎo)線載流量可按上述口訣計(jì)算方法算出，然后再打九折即可；當(dāng)使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線，它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些，可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個線號的載流量。如16mm’銅線的載流量，可按25mm2鋁線計(jì)算。

    按照前面計(jì)算100平方米顯示屏總電流318A計(jì)算，三相電可帶負(fù)載安全電流最大為以上的3倍,所以正常使用國標(biāo)25平方三相五線（4+1）電纜即可。如果電纜線的布線超過一定的長度，或者高溫環(huán)境，或者暗敷都需要累計(jì)打折計(jì)算，否則都會影響正常使用，使電纜發(fā)熱。另外建議沒有安裝分級上電的空開每五年更換一次，因?yàn)轭l繁開關(guān)，電流導(dǎo)致觸電老化，使得空開接觸不良。以上兩項(xiàng)不嚴(yán)肅認(rèn)真對待，嚴(yán)重的會導(dǎo)致用電起火。