Рекомендованное сечение проводов для солнечных электростанций

Мы подготовили рекомендации по подбору правильного сечения кабелей для солнечных электростанций. Эта информация будет полезна тем, кто собирается монтировать станцию своими силами. 

Рекомендуем не экономить на проводах, а если у вас возникнут вопросы, обязательно обратитесь к специалисту, который разбирается в этой теме.

Рекомендованное сечение между солнечной батареей и контроллером заряда или сетевым инвертором

Тип станции	Напряжение в ТММ, В	Сечение жилы линии, мм² при расстоянии
		до 10 м	10 — 25 м	25 — 50 м
Автономные	30	10	16	25
	60	6	10	16
	90	4	6	10
Сетевые	360	4	4	6
	620	4	4	4

  Рекомендованное сечение кабеля между аккумуляторами и батарейным инвертором

От правильности выбора сечения проводов зависит надёжность, эффективность и безопасность работы всей системы. 

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.

Ток разряда , А	Сечение кабеля , мм² при напряжении
	12В	24В	48В
50	25	16	10
100	35	25	16
120	50	35	25
200	70	50	35

Примечания: I_разр = P_{max инвертора} / U_АКБ I_разр — максимальный разрядный ток, что может возникнуть при нормальном режиме работы системы, А
P_{max инвертора} — максимальная мощность инвертора (или максимальная мощность нагрузки системы), Вт
U_АКБ — напряжение АКБ, В  
Пример: Дано: P_{max инвертора} = 10000 ВА Напряжение на АКБ = 48 В   Решение: Максимальный ток разряда: Iразряда = 10000/48=208 (А)
Подбираем сечение из таблицы при напряжении системы 48 В и при  токе разряда 208 А сечение провода будет 35 мм²  

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)

Рекомендуемое сечение кабеля для длины 2 м в зависимости от мощности инвертора и напряжения АБ

Сечение кабеля от АБ до инвертора (длина 2 м)
Мощность инвертора, Вт	Напряжение АБ, В
	12	24	48
150	10 мм2	6 мм2	—
250	16 мм2	6 мм2	—
500	35 мм2	10 мм2	—
1000	50 мм2	25 мм2	—
1500	50 мм2	35 мм2	—
2000	70 мм2	50 мм2	—
2500	95 мм2	70 мм2	50 мм2
3000	—	95 мм2	50 мм2
3500	—	95 мм2	70 мм2
4500	—	—	70 мм2

 

Рекомендованное сечение в линии постоянного тока при подключении сетевого инвертора

Мощность кВт (кол-во фаз)	Сечение кабеля, мм² при расстоянии
	до 10 м	10–25 м	25–50 м	50–75 м	75–100 м
3 (1Ф)	4	6	10	16	25
5 (1Ф)	4	10	16	25	25
5 (3Ф)	4	4	4	6	10
10 (3Ф)	4	4	6	10	16
15 (3Ф)	4	6	10	10	16
20 (3Ф)	10	10	16	25	25
25 (3Ф)	10	10	16	25	25
30 (3Ф)	10	16	16	25	25

Примечание: Информация дана с учётом потерь в кабеле менее 1%

 

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 провода	Максимальный допустимый ток, А		Сопротивление
	Количество проводов в кабеле		Cable Clipped Direct To Open Surface		Ом/м
мм2	2-жильный	3-жильный	2-жильный	3-жильный	на жилу
1.0	11	9	12	10	0.018
1.5	13	12	15	13	0.012
2.5	18	16	21	18	0.0074
4.0	24	22	27	24	0.0046
6.0	30	27	35	30	0.0031
10.0	40	37	48	41	0.0018
16.0	53	47	64	54	0.0012
25.0	60	53	71	62	0.00073
35.0	74	65	87	72	0.00049

Таблица 2

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

Сечение кабеля (мм2)
Ток, А	1	1.5	2.5	4	6	10	16	25	35	50	75	100
1	7	10.91	17.65	28.57	42.86	70.6	109.1	176.5	244.9	—	—	—
2	3.53	5.45	8.82	14.29	21.4	35.3	54.5	88.2	122.4	171.4	—	—
4	1.76	2.73	4.41	7.14	10.7	17.6	27.3	44.1	61.2	85.7	130.4	—
6	1.18	1.82	2.94	4.76	7.1	11.7	18.2	29.4	40.8	57.1	87	117.6
8	0.88	1.36	2.2	3.57	5.4	8.8	13.6	22	30.6	42.9	65.25	88.2
10	0.71	1	1.76	2.86	4.3	7.1	10.9	17.7	24.5	34.3	52.2	70.6
15	—	0.73	1.18	1.9	2.9	4.7	7.3	11.8	16.3	22.9	34.8	47.1
20	—	—	0.88	1.43	2.1	3.5	5.5	8.8	12.2	17.1	26.1	35.3
25	—	—	—	1.14	1.7	2.8	4.4	7.1	9.8	13.7	20.9	28.2
30	—	—	—	—	1.4	2.4	3.6	5.9	8.2	11.4	17.4	23.5
40	—	—	—	—	—	1.8	2.7	4.4	6.1	8.5	13	17.6
50	—	—	—	—	—	—	2.2	3.5	4.9	6.9	10.4	14.1
100	—	—	—	—	—	—	—	1.7	2.4	3.4	5.2	7.1
150	—	—	—	—	—	—	—	—	—	2.3	3.5	4.7
200	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	2.6	3.5

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.

Полезная ссылка: Онлайн калькулятор расчета падения напряжения в кабеле

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
AWG	Максимальный ток на 1 проводник, А	Сечение, мм2
20	7	0.52
18	10	0.82
16	15	1.31
14	20	2
12	25	3.31
10	40	6.68
8	65	8.37
6	95	13.3
4	125	21.15
2	170	33.62
1	195	42.41
1/0	230	53.5
2/0	265	67.43
3/0	310	85
4/0	360	107.2
250	405	126.7
300	445	152
500	620	253.4
750	785	300.66
1000	935	506.7

Еще полезные параметры для расчета параметров «падение напряжения» и «сечение кабеля»

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

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

Кабель для соединения инверторов и аккумуляторов  и специальные «солнечные» провода  можно купить у нас в Интернет-магазине

Использовались материалы: Wind and Sun Ltd
Перевод: «Ваш Солнечный Дом»

Эта статья прочитана 55528 раз(а)!

Продолжить чтение