Выбор сечения кабеля

Выбор сечения кабеля

Источник: Wind and Sun Ltd
Перевод: «Ваш Солнечный Дом»

По кабелям, соединяющим инвертор и аккумуляторные батареи, протекает очень большой ток. Поэтому необходимо правильно выбрать сечение кабеля исходя из максимальных токов, которые может потреблять инвертор. Очень важно, чтобы соединения были надежными и имели малое сопротивление.

Для того, чтобы минимизировать падение напряжения в проводах между аккумуляторной батареей и, тем самым, увеличить эффективность использования инвертора, кабель должен быть достаточно толстым и максимально коротким.

Рекомендуемое сечение кабеля для длины 2 м:

Сечение кабеля от АБ до инвертора (длина 2 м)
Мощность инвертора, ВтНапряжение АБ, В
122448
15010 мм26 мм2
25016 мм26 мм2
50035 мм210 мм2
100050 мм225 мм2
150050 мм235 мм2
200070 мм250 мм2
250095 мм270 мм250 мм2
300095 мм250 мм2
350095 мм270 мм2
450070 мм2

Во многих инструкция к оборудованию, произведенному в Америке или для американского рынка, упоминаются размеры проводов в калибре AWG (American Wire Gauge). Ниже приведена таблица для перевода AWG в метрическую систему измерений.

Преобразование American Wire Gauge в мм2
AWGМаксимальный ток на 1 проводник, АСечение, мм2
2070.52
18100.82
16151.31
14202
12253.31
10406.68
8658.37
69513.3
412521.15
217033.62
119542.41
1/023053.5
2/026567.43
3/031085
4/0360107.2
250405126.7
300445152
500620253.4
750785300.66
1000935506.7

Для того, чтобы рассчитать необходимое сечение провода для конкретной установки, нужно знать мощность инвертора или зарядного устройства, или максимальный протекающий ток через эти провода. Также нужно знать расстояние от АБ до инвертора и напряжение постоянного тока в системе.

Обычно, большинство систем с напряжением 12В работает при напряжении в диапазоне от 11 до 12 В. Но, если это возможно, нужно выбирать кабель таким образом, чтобы падение напряжения в проводах было не более 2%, т.е. не более 0,25В. (См. Таблицу 2.)

Можно воспользоваться следующей формулой для выбора сечения провода:
R = E / I x L

R = удельное сопротивление провода в Ом/м

E = максимально допустимое падение напряжение в проводе, В

I = пропускаемый ток, А

L = общая длина кабеля в системе в метрах (умножить на 2 для положительного и отрицательного провода).

Например:

Нагрузка мощностью 60 Вт (ток будет равен 60/12 = 5A) находится на расстоянии 10 м от АБ напряжением 12В. Максимально допустимое падение напряжения составляет 2% (0.25 В):

R = 0.25 В / [(5 A)x(20м)]  =  0.0025 Ом/м.

Удельное сопротивление провода должно быть меньше 0.0025 Ом/м. Из Таблицы 1 получаем минимальное сечение провода 6 мм2. Чем толще провод, тем меньше будет потерь при передаче энергии от АБ к нагрузке.

В более высоковольтных системах падение напряжения не так сильно сказывается на работе — так, для системы с напряжением 48 В те же допустимые 2% составляют уже 1 В, и для передачи одинаковой мощности требуется провод меньшим сечением.

Таблица 1

Сечение проводаМаксимальный допустимый ток, АСопротивление
Количество проводов в кабелеCable Clipped Direct To Open Surface Ом/м
мм22-жильный3-жильный2-жильный3-жильныйна жилу
1.011912100.018
1.5131215130.012
2.5181621180.0074
4.0242227240.0046
6.0302735300.0031
10.0403748410.0018
16.0534764540.0012
25.0605371620.00073
35.0746587720.00049

Таблица 2

Максимальная длина кабеля (в метрах) от источника энергии до потребителя при падении напряжения меньше 2% для 12В систем.

Сечение кабеля (мм2)
Ток, А11.52.546101625355075100
1710.9117.6528.5742.8670.6109.1176.5244.9
23.535.458.8214.2921.435.354.588.2122.4171.4
41.762.734.417.1410.717.627.344.161.285.7130.4
61.181.822.944.767.111.718.229.440.857.187117.6
80.881.362.23.575.48.813.62230.642.965.2588.2
100.7111.762.864.37.110.917.724.534.352.270.6
150.731.181.92.94.77.311.816.322.934.847.1
200.881.432.13.55.58.812.217.126.135.3
251.141.72.84.47.19.813.720.928.2
301.42.43.65.98.211.417.423.5
401.82.74.46.18.51317.6
502.23.54.96.910.414.1
1001.72.43.45.27.1
1502.33.54.7
2002.63.5

Для систем с 24 или 48В длина кабеля может быть в 2 или 4 раза больше. Для напряжения 220В длина может быть в 20 раз больше.

Еще полезные параметры:

  • Плотность меди — 8,93*103кг/м3;
  • Удельный вес меди — 8,93 г/cм3;
  • Удельная теплоемкость меди при 20oC — 0,094 кал/град;
  • Температура плавления меди — 1083oC ;
  • Удельная теплота плавления меди — 42 кал/г;
  • Температура кипения меди — 2600oC ;
  • Коэффициент линейного расширения меди
  • (при температуре около 20oC) — 16,7 *106(1/град);
  • Коэффициент теплопроводности меди — 335ккал/м*час*град;
  • Удельное сопротивление меди при 20oC — 0,0167 Ом*мм2/м;

Сопротивление кабелей нормируется ГОСТ 22483-77 ЖИЛЫ ТОКОПРОВОДЯЩИЕ МЕДНЫЕ И АЛЮМИНИЕВЫЕ ДЛЯ КАБЕЛЕЙ, ПРОВОДОВ И ШНУРОВ

Эта статья прочитана 14448 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 70
    Технологии аккумулирования энергии в системах автономного электроснабжения По материалам сайта:modernoutpost.com В этой заметке содержатся общие советы по выбору аккумуляторов для систем с возобновляемыми источниками энергии. В заметке затронуты 3 основные технологии: литий-ионные, никель-металл-гидридные и свинцово-кислотные (AGM, или Gel). Мы постараемся…
  • 62
    Основные характеристики аккумуляторов Для безопасной эксплуатации аккумуляторных батарей необходимо придерживаться следующих правил: Не создавать цепь короткого замыкания между клеммами батареи, поскольку значительный ток короткого замыкания заряженной батареи способен расплавить контакты клемм и нанести термический ожог. Не хранить аккумуляторные батареи в…
  • 53
    Техническая спецификация AGM аккумуляторных батарей Leoch Вы можете посмотреть основные параметры аккумуляторных батарей в таблице ниже; по соответствующим ссылкам можно скачать спецификации на эти АБ (грузятся pdf файлы с характеристиками аккумуляторов с сайта производителя, на английском языке). Цены на батареи…

Google рекомендует

Реклама

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *