【干货】LED显示屏功耗及电缆计算

    关于显示屏功耗和线缆截面积的问题，本文专门整理了一下这方面的知识。我们计算电器产品的耗电量，是以其电功率来计算，也就是这个电器每小时作了多少「功」，而这个功是由电流乘上电压所得。

  但是在实际使用中功率计算一般负载分为两种，一种式电阻性负载，一种是电感性负载。

对于电阻性负载的计算公式：P=UI , 即功率=电压×电流

对于电感性负载的计算公式：P=UIcosф，即功率=电压×电流×功率因数

而我们LED显示屏是通过开关电源变压使用的，属于电感性负载。其开关电源负载的功率因数cosф=0.75。不同电感性负载功率因数不同，我们统一计算LED显示屏供电开关电源时可以将功率因数cosф取0.8。

LED显示屏驱动电压选用5V，驱动电流小于20mA，则屏体最大功率计算方法如下（以100平方米为依据）：

 1、户外LED显示屏规格为：点间距为10mm，点密度为10000点/平方米，每个点（像素）由1红1绿1蓝3颗LED灯组成，扫描方式为1/4扫描。

 2、每平方米显示屏功率计算：  P= 10000（点）X 3 （颗）X 5（伏） X 0.02（安）X 1/4（扫描）=750（瓦） 

3、显示屏屏体整屏功耗：  P= 750（瓦）X100（平方米）=75KW

4、整屏功耗：

  因为电能相互间转换产品损耗，一般功率在理论计算值基础上加10%。屏体间辅助设备（空调、风机、照明、功放等）也产生一定功耗此屏辅助设备功耗按实际量计算（我们计算下面公式暂时按照5KW计算）。

  P= 75KW+7.5 KW +5KW =87.5KW

因此，显示屏总功率为87500瓦，则最大电流是：

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

但是，一般工作情况下，显示屏发光二极管不可能同时长时间点亮，所以用户电源容量偏小时可以采用一个公用系数公式，公用系数一般0.5。所以，上面的计算应该改写成：

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

 也就是说，这块屏总的电流值为168A。因LED显示启动时瞬间电流比较大，则总闸空气开关不能使用三相168A开关，应该用318A的空气开关，选用400A即可。我们很多同行工程师都习惯性直接用整屏上的开关电源个数来计算大屏总功率，这样的方法不标准，有的厂家为了降低成本，减少开关电源数量，最后导致功率计算有误。 

5、平均功耗：

  因为播放内容不同而耗电量不同。如播放广告宣传片，色彩丰富，白色居多，平均功耗为最大功耗的50%;播放文字等简单图形时，大部分屏体为黑色，平均功耗为最大功耗的10%。按正常广告统计，一般平均功耗为最大功耗的40%。

一般铜线安全计算方法是：
2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。
4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A。
6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A。
10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。
16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A。
25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。

如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。

如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定安全。

如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。

导线的截面积所能正常通过的电流可根据其所需要导通的电流总数进行选择，一般可按照如下顺口溜进行确定：

十下五,百上二, 二五三五四三界,柒拾玖五两倍半,铜线升级算.

给你解释一下,就是10平方一下的铝线,平方毫米数乘以5就可以了,要是铜线呢,就升一个档,比如2.5平方的铜线,就按4平方计算.一百以上的都是截面积乘以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,这么几句口诀应该很好记吧,

   说明:只能作为估算,不是很准确。另外如果按室内记住电线6平方毫米以下的铜线，每平方电流不超过10A就是安全的，从这个角度讲，你可以选择1.5平方的铜线或2.5平方的铝线。
      10米内，导线电流密度6A/平方毫米比较合适，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。从这个角度，如果不是很远的情况下，你可以选择4平方铜线或者6平方铝线。如果真是距离150米供电（不说是不是高楼），一定采用4平方的铜线。

      导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。

下面是铜线在不同温度下的线径和所能承受的最大电流表格。

导线线径一般按如下公式计算：铜线： S= IL / 54.4*U`
铝线： S= IL / 34*U`
式中：I——导线中通过的最大电流（A）
L——导线的长度（M）
U`——充许的电源降（V）
S——导线的截面积（MM2）说明：
1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。
2、计算出来的截面积往上靠.

绝缘导线载流量估算铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系导线截面(mm 2 ) 11．52．546101625355070 95 120
载流是截面倍数 9 8 7 6 5 4 3．5 3 2．5
载流量(A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300
估算口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。说明：(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。由表53可以看出：倍数随截面的增大而减小。“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。“条件有变加折算，高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。

    按照前面计算100平方米显示屏总电流318A计算，三相电可带负载安全电流最大为以上的3倍,所以正常使用国标25平方三相五线（4+1）电缆即可。如果电缆线的布线超过一定的长度，或者高温环境，或者暗敷都需要累计打折计算，否则都会影响正常使用，使电缆发热。另外建议没有安装分级上电的空开每五年更换一次，因为频繁开关，电流导致触电老化，使得空开接触不良。以上两项不严肃认真对待，严重的会导致用电起火。

END