Какой провод/шнур нужен для этих уличных фонарей?

Чтобы определить, какой провод вам нужен, необходимо знать две вещи: какой ток вам нужен и какая допустимая сила тока (амперная нагрузка) соответствует проводам разного сечения.

Таблицы амперометров можно найти в интернете (например). На этой таблице также показано сопротивление.

Есть ещё один фактор, который необходимо учитывать, — это падение напряжения. Длинные провода имеют определённое сопротивление (поскольку медь не является сверхпроводником), поэтому вам нужно будет учесть это сопротивление (возможно, при необходимости даже использовать провод большего сечения). Из-за этого сопротивления нагрузка не будет получать полное напряжение, подаваемое на другой конец шнура. Это явление также известно как «падение напряжения».

Итак, давайте сначала рассчитаем, какой ток нам понадобится. Закон Ома позволяет определить напряжение (в вольтах), силу тока (в амперах), сопротивление (в омах) или мощность (в ваттах), зная любые два значения.

Разветвитель соединит обе лампы параллельно, подавая на каждую по 120 вольт. Вы знаете, что их мощность составляет 700 Вт, поэтому можете найти силу тока по формуле I = P/E.

I = 700 / 120 = 5,83 А

Таблица допустимых токов показывает, что для подключения разветвителя к лампам вам понадобится кабель сечением не менее 14 AWG (для передачи электроэнергии).

Ток, идущий от разветвителя к источнику, конечно же, будет в два раза больше (11,7 А), поэтому вам понадобится провод сечением не менее 10 AWG (11 AWG встречается редко, поэтому я выбрал следующий по размеру).

При использовании провода 14 AWG дополнительное сопротивление составит 2 * 2,525 Ом / 1000 или 0,51 Ом. (Помните, что длина провода фактически удваивается: одна часть для фазы, другая — для нейтрали.) Вы можете рассчитать падение напряжения на проводе, рассматривая его как цепь, в которой лампа является одним резистором, а провод — другим, а затем использовать закон Ома для определения напряжения на обоих резисторах. Сопротивление лампы равно (R = E^2 / P):

R = 120^2 / 700 = 20,5 Ом

Общее сопротивление (лампы плюс провод) составляет:

20,5 + 0,51 = 21 Ом

Теперь общий ток при напряжении 120 В составляет (I = E/R):

I = 120 / 21 = 5,7 А

Это меньше исходного значения тока (5,83 А), потому что при большем сопротивлении (длинный провод) ток будет меньше. Вы также можете определить падение напряжения и мощность, рассеиваемую самим проводом (E = R * I, P = R * I^2): падение напряжения составило 2,9 В, рассеиваемая мощность — 16,6 Вт. (Это немного (менее 3 % от общего напряжения), поэтому для таких участков можно использовать провод 14 AWG. «Модернизация» с использованием более толстого провода позволила бы немного снизить сопротивление, но выгода не перевесила бы дополнительные расходы на более дорогой провод.)

Расчёт «хоум-рана» зависит от того, какой кабель был выбран для подключения к каждой лампе. Предположим, что вы использовали кабель 14 AWG, тогда общий ток составит 5,7 * 2 = 11,4 А. (Можно считать, что разветвитель, провода и лампы представляют собой нагрузку мощностью 1368 Вт или сопротивление 10,5 Ом.)

Общее сопротивление при использовании провода 10 AWG (и с учётом того, что длина маршрута должна быть в два раза больше) для основного маршрута:

10,5 + 0,2 = 10,7 Ом

Общий ток будет равен:

120 / 10,7 = 11,2 А

Почему сила тока уменьшается каждый раз, когда мы что-то подсчитываем? Потому что сопротивление провода ограничивает силу тока, как и резистор в цепи. Две лампы мощностью 700 Вт со сверхпроводящими кабелями потребляли бы по 5,83 А каждая, или в общей сложности 11,7 А. Из-за сопротивления, создаваемого дополнительной длиной проводов, вся система потребляет на 0,5 А меньше.

Поскольку провод 10 AWG рассчитан на передачу мощности до 15 А, этого достаточно.

Если бы вы использовали для домашней электропроводки дешёвый удлинитель сечением 16 AWG, рассчитанный всего на 3,7 А, у вас возникли бы проблемы.

Использование кабеля 14AWG длиной 100 футов — это 0,25R, а двух 100-футовых фидеров 16WG — это 0,40R

Если не учитывать скачки напряжения при запуске, то при мощности каждой лампы 700 Вт и напряжении 120 В сопротивление R = 21 Ом, то есть две лампы ~10 Ом

Потери пропорциональны R (P = I^2Rtot), и допустимые потери при распределении составляют 5 %
. Потери в проводе 14awg составляют 0,25/10, или 2,5 %, а в проводе AWG16 — 0,4/21 = 2 %, что в сумме составляет менее 5 % допустимых потерь.

Вот таблица допустимых токов от NEC.

Таблица 400.5(A)

Здесь нужно учитывать падение напряжения. 200 футов — это очень далеко для такого типа нагрузки. Лично я бы не стал использовать кабели сечением менее 12 AWG. Помните, что в конце напряжение может быть слишком низким. Лучше всего использовать кабель сечением 10 AWG для «разветвителя».