Ako realializovat jednosmerne napajanie?

[Lukas Baros]

Potrebujem privies el. energiu 400m od poslednej moznej "zasuvky". Na konci bude zariadenie, ktore by malo mat v idealnom pripade 18V DC. Je tam spinaci zdroj, takze +- nejake volty.
Teraz ide o to, ze tych 400m je do kopca, a chcel by som to tahat pod zemou. Je to luka, ktora sa maximalne kosi. Teraz mam dilemu, ci dat trafo dole a pustit jednosmerny prud smerom hore, a tym by som to nemusel zakopat tak hlboko alebo tam pustit striedavy prud tiez na nizsich voltoch a hore to usmernit...
Neviem, skuste mi poradit, ako je to s tymi podmienkami do akej hlbky to treba ulozit a podobne. Aky vodic tam pouzit.... Odber nebude velky, ale prud ozaj neviem povedat, ale pojde tam asi http://www.shop-it.sk/predajpc/?Mode=Sti&StiId=83936.

[Otakar Dosbaba]

Kabel se nedává hlouběji nebo mělčeji pod zem podle toho, zda je v něm malé napětí a nebo nízké, nýbrž podle toho, aby nehrozilo jeho mechanické poškození. Nicméně, dokud nebudeme znát bližší údaje a konkrétní využití, pak těžko radit. Z hovna bič neupleteš a bez proudového odběru a dovoleného úbytku napětí průřez nespočítáš.

Výhodou vedení 230V je možnost na konci připojovat různá zařízení a potřeba kabelu s menším průřezem. Nevýhodou je složitější a dražší opatření v rámci bezpečnosti provozu. U vedení malého napětí je to obráceně, kabel ale vyjde značně dráž - přenášený výkon, jak známo, je součinem proudu a a napětí, čili o co méně je jednoho, o to více musí být druhého.

Trochu je možné si v případě ss napájení pomocí mn ulehčit práci i tzv. započítaným úbytkem. Když např. budu potřebovat na konci dlouhého vedení napájet zařízení s potřebou 12V/100mA, pustím na začátku vedení do něho např. 20-30Vss. Na konci, u přístroje pak předřadím stabilizátor (...7812, LM317 atd.),  který pak zaručí oněch 12V i v případě kolísání napětí na přívodu vlivem proměnného odběru zařízení. Ale i to je potřeba předem trochu spočítat.

[halik]

Ten routeřík nemůže mít víc jak 40W příkon. Osobně bych natáhl kabel 2x0,5mm2 měď (může být samozřejmě větší průřez) a pouštěl do toho přímo 230VAC, a na konci to ztransformoval na nižší napětí a usměrnil. Je to čistější řešení a má to výhodu v tom, že si tam můžete ve skříňce na kopci zřídit jednoduchou zásuvku pro malé spotřebiče s dvojitou izolací - osvětlovací lampa, připojení testovacího notebooku, apd. Úbytek napětí by pak pouze se zátěží toho routeru měl být do 10V.
Nezapomeňte tento kabel patřičně jistit, na začátku i u zařízení - je nutno vzít na vědomí, že při takové délce bude impedance kabelu značná, v řádu desítek ohmů (asi 40ohm přes obě žíly),  proto musí být předřazená pojistka/jistič s patřičně nízkou hodnotou. Jistič 6A by vám na zkrat v tomto v kablíku nemusel zareagovat.

[Průřez]

400m je dost, průřez bych volil každopádně větší než 0,5mm už kvůli mechanické odolnosti. O jiném napětí než 230V by se snad dalo uvažovat při napájení kabelu z akumulátoru. Je pravděpodobné, že tak dlouhý kabel neseženete vcelku a budete muset dělat spojky.

[Fuk Tomáš]

Odhad 40W je přemrštěný - v dokumentaci se píše, že to má 25W zdroj (přičemž jinde se píše, že pro PCI karty je k dispozici 5,5V/3,3A (= 18,15W) takže pokud si vystačíte s 3 Ethernety, tak to bude brát do 10W.

[Martin Kurka]

Vážený pane Lukáši Baroši,
nevím, kde tu ostatní berou informaci že jde o router s 25-30W příkonu, ale budu z toho vycházet.
Kabel CYKY 1,5 této délky vás bude stát asi 6000Kč, o jeden stupeň vyšší již asi o 3600Kč více. Ale proti ceně pokládky to bude směšná částka.
Kabel 1,5mm2 má na této délce odpor tam i zpět 9,5Ohmů
I kdybyste odebíral 110W, nebude na konci vedení úbytek vyšší než 2,1% což při 230V na vstupu bude na konci 225V. Takže v případě  úbytků při této spotřebě se nemusíte absolutně ničeho bát, tohle zvládne naprosto každý spínaný zdroj.
Jiný problém je jak již bylo zde řečeno jištění a ochrana proti nebezpečnému dotykovému napětí. Zde se bez převedení na TN-C na soustavu TT asi už neobejdete, už se tu o tom psalo i zde
http://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,2112.0.html
(odpověď pana Sedlmajera)
a zde
http://diskuse.elektrika.cz/index.php/topic,5579.0.html

Spousta spínaných zdrojů pracuje od 110V, nebo alespoň od 180V, pokud budete mít s podpětím na konci vedení problémy ale hlavně problémy s velkým náběhovým proudem zdroje, který by vyrážel nutné slabé jištění (asi jistič 2A)
použijte např. zdroj IDEC http://www.rem-technik.cz/
který má univerzální napájení střídavým i stejnosměrným proudem (85 – 264 VAC, 110 – 370 VDC) a stabilizovaný DC výstup je možno regulovat zabudovaným potenciometrem +/- 10 %
Pokud byste měl na této trase kvůli kapacitním proudům problém napájet zařízení střídavým proudem, můžete zařazením prostého můstkového usměrňovače na začátek vedení (za jištěním a  chráničem) tento problém jednoduše eliminovat. Ale to už je složitější a myslím, že to na této délce určitě ještě potřebovat nebudete.

Napájení ss proudem ze zdroje bezpečného napětí a instalací DC/DC zdroje na konci vedení
http://www.bke.cz/cz/index.asp?page_id=13
je o jeden ss zdroj dražší. Také  může použít 1,5mm kabel - přenosové ztráty však budou vyšší
- u 230V/50Hz přenosu zaplatíte za ohmické ztráty při odběru 50W ročně asi 16Kč za 4kWh ročních ztrát ( (0,5W ztrát na vedení)
- u 48Vss napájení pro DC/DC zdroj 48/18V je úbytek 12V a proud 1,25A, takže roční ztráty jsou 90kWh asi za 360Kč (10W ztrát na vedení)
Takže z toho plyne, že vyšší napětí je vyšší napětí. Navíc to má výhodu, že na konci může být standardní zásuvka pro servisní přístroje. 
Suma sumárum, já bych doporučil na začátku vedení dobře odjištěné (na primáru i sekundáru) bezpečnostní trafo 230/230V 100VA, tím to tvrdě převést na soustavu TT a zbavit se asymetrických kapacitních proudů,  kabel by pak mohl být  jen dvojžilový, tím pádem můžete jít na vyšší průřez 2,5mm bez už příliš velkého nárůstu ceny kabelu (ono v budoucnosti se vždy ukáže, že je příkon potřeba zvýšit).
Na konci zakopat uzemnění (se zemním  odporem menším než 800 Ohm - to bude stačit když se zahrabe ke konci výkopu souběžný zemnicí pásek ) a dát tam nahoře do rozvaděč chránič 30mA -  mrazuvzdorný a odolný proti tepavému proudu.
A nezapomenout na ochrany proti přepětí, blesku, mrazu a vodě zvenčí i vzniklé rosením při chladu (vytápění či větrání rozvaděče - ejhle příkon navíc).

[Viktor Klemon]

Vzhľadom na vzdialenosť by možno stálo za zváženie ( treba vedieť presný odber toho inštrumentu) či nepoužiť solárny panel. Ušetrí sa kábel, výkopové práce - to najdrahšie, povolenie, riešenie s majiteľom ( ak nie je pozemok váš) a hlavne získate nezávislé napájanie. Na menšie odbery sú už dnes ceny panelov reálne. Vzhľadom na rozsah napájacieho napätia toho routera je možné priame napojenie na akumulátor - 24 V.

[Fuk Tomáš]

Kde že se bere ta informace o příkonu? No přece v manuálu http://www.routerboard.com/pdf/rb333ugBe.pdf

A není pravda, že varianta se ss nepájením do kabelu je o jeden zdroj dražší. Ten "1 zdroj navíc" totiž už je v zařízení zabudován 

[halik]

Každopádně bych s takovou aplikací byl velmi opatrný a pačlivě to zvážil. Tj. riziko krádeže, spolehlivost, apd. Taky je potřeba řešit takové problémy jako třeba "dálkově ovládaný restart". Pokud to bude jen někde na stožáru v netemperované zavlhlé budce, v poli, tak se to bude "hryzat" jedna radost.
Mám jakési zkušenosti s wifi sítěmi a vím, že po stránce provozní spolehlivosti to stojí víceméně za h*vno...

[Fuk Tomáš]

Spolehlivost WiFi stojí za h... nejen v poli. I v nepříliš husté zástavbě se každou chvíli najde nějaký šikula, co si to pustí doma naslepo na nějakém kanále a je mu jedno, že ruší ty sousední.