Кабель для солнечных электростанций

Как выбрать кабель для подключения солнечных панелей

Сегодня все большее число жителей планеты, включая россиян, используют солнечную энергию. Панели для получения электричества устанавливают на крышах домов, фасадах зданий. Путешественники, охотники, рыбаки часто берут с собой сравнительно небольшие по емкости солнечные батареи, устанавливая их прямо на земле, для зарядки смартфонов, планшетов, эхолотов и другого оборудования. Для подключения панелей к контроллеру используется специальный кабель. Требования к нему являются строгими, так как он используется преимущественно на открытом пространстве и подвержен воздействию окружающей среды.

Критерии выбора кабеля для солнечных батарей

• Сечение. Под ним подразумевается площадь поперечного среза токопроводящей жилы (их в одном проводе может быть и несколько), которая измеряется в квадратных миллиметрах. Часто за сечение принимается просто общий диаметр кабеля по самой его широкой части на срезе. Однако это ошибочно, так как в этом случае в расчет попадает и оболочка, что неверно. Сечение всегда указывается производителем и непосредственно на самом проводе, и на его упаковке. Для домашней солнечной электростанции мощностью в 30 кВт, например, оптимальным будет кабель с сечением в 10 кв. мм. Важно отметить, что при выборе параметра действует правило: чем больше сечение — тем лучше, так как будут сокращаться потери электричества (при параметрах менее требуемых кабель просто сгорит). Однако выбор слишком большого сечения не всегда экономически целесообразен. В приведенном примере со станцией мощностью в 30 кВт можно взять кабель с сечением не в 10, а в 16 кв. мм. При этом потери электроэнергии снизятся всего лишь на 0,5%, а провод обойдется существенно дороже. Если брать одну небольшую солнечную панель, используемую, например, для зарядки гаджетов, то вполне достаточно будет кабеля с минимально допустимым производителем сечением. Кстати, чаще всего при монтаже панелей для домашнего использования применяют кабель с сечением в 4 и 6 кв. мм. Пример расчета оптимального варианта сечения: плотность силы тока не должна превышать 0,12А на кв. мм на каждый метр длины провода. Если имеется кабель длиной 10 метров и предполагается, что по нему будет протекать ток силой 10А с учетом потерь не более 3%, то расчет осуществляется следующим образом: 10м х 10А х 0.12 кв. мм = 12 кв. мм. Именно такое сечение и будет оптимальным в данном конкретном случае.
• Длина. Это важный параметр, так как чем длиннее кабель — тем больше уровень сопротивления, а оно не должно превышать 2%. Соответственно, для снижения потерь нужно, опять же, брать кабель с большим сечением. Если рассматривать солнечную станцию с мощностью 30 кВт, то при длине провода до 80 метров (впрочем, это и так уже значительное расстояние) оптимальным останется вариант сечения 10 кв. мм, а вот если больше — уже 16. Однако и в этом случае все будет упираться в экономическую целесообразность (окупаемость, если говорить проще).
• Токопроводящие жилы. В кабелях для солнечных панелей применяются высококачественные многопроволочные жилы, причем исключительно медные. Они заключаются в специальную полиэтиленовую оболочку (как правило, двух- или многослойную). Для проверки отсутствия в жилах других металлов (некоторые недобросовестные производители могут добавлять туда алюминий, например,) можно провести по ним обычным магнитом: медь на него никак не отреагирует. Наша компания реализует только качественную продукцию от проверенных поставщиков.

Общие требования

Кабели для солнечных панелей должны быть устойчивы к влиянию следующих факторов:

• Ультрафиолетовые лучи. Оболочка не должна разрушаться даже при постоянном их воздействии.
• Напряжение до 1000 вольт. Важно отметить, что это условие актуально для солнечных электростанций мощностью более 2 кВт.
• Высокие температуры. Кабели для панелей с двухслойной изоляцией, например, могут выдерживать температуру до 140 градусов Цельсия (для разных проводов этот параметр будет отличаться).
• Вода. Изоляция не должна пропускать и накапливать влагу.
• Сильное механическое воздействие. Кабель должен быть прочным, чтобы его нельзя было порвать или растянуть непредумышленно.

Также провод должен быть легко скручиваемым, чтобы было удобно использовать его в труднодоступных местах (на рыбалке, охоте и так далее).

Ну а приобрести кабель, солнечную батарею и другую продукцию можно, обратившись в нашу компанию.

Источник

Выбор сечения кабеля для солнечных панелей

Итак, Вы уже остановили свой выбор на солнечных панелях, определились с набором дополнительного оборудования, преобразователем, креплениями для солнечных батарей, АКБ для Вашей системы. Осталось подобрать соединительный комплект, а именно приобрести электропровода для подключения всех элементов вместе. И вот тут многие покупатели попадают в крайне неловкую ситуацию, просто не зная как это сделать. С чего начать, с кем посоветоваться, у кого спросить? В статье мы постараемся простым языком описать, как правильно выбрать электрокабель, чтоб вся конструкция функционировала долго, без сбоев и поломок.

Что такое монтажные кабели, как их выбрать

При поиске кабеля надо учитывать несколько параметров, а именно:

• огнестойкость, оболочка не должна гореть, в кратковременном открытом пламени,
• термостойкость, токопроводящие жилы не повреждаются при длительной эксплуатации в диапазоне температур от -30 °С до +120 градусов °С,
• устойчивость к воздействию факторов внешней среды (мороз, дождь, снег, ветер, солнце), при этом срок службы должен быть не менее срока эксплуатации всей установки,
• необходимые электрические свойства.

Если первые пункты огнестойкость, термостойкость и устойчивость к воздействию внешних факторов примерно равны для разных видов предлагаемой продукции, используемых в системах энергообеспечения на основе солнечных блоков, то электротехнические свойства абсолютно разные, и к подбору электрокабеля с оптимальными свойствами для именно Вашей солнечной установки отнеситесь очень тщательно.

Выбор сечения кабеля по мощности (диаметра жилы)

Основным, даже главным критерием при подборе провода с оптимальными электрическими свойствами является сечение кабеля. Именно от этого напрямую зависит долговечность и бесперебойность работы всей структуры. Что же это такое. По сути это диаметр внутренней (без защитной оболочки) токопроводящей жилы. Измеряется он в квадратных миллиметрах. Поэтому если Вы услышите формулировку, например, кабель 1 на 6, знайте что имеется ввиду электропровод, с одной токопроводящей жилой диаметром 6 мм².

Почему же так важно выбрать электрокабель необходимого сечения? Да потому, что при неправильном подборе он или просто сгорит, если сечение меньше требуемого, или между двумя устройствами будет большая потеря электричества, связанная с большим сопротивлением (в случае использование материала намного большего диаметра, чем требуется).

Итак, попробуем разобраться, какой размер нам может быть полезен. И как правильно произвести его просчет.

Что бы провести верный расчет сечения провода, нам надо знать несколько значений:

• максимальную мощность, потребляемую инвертором, который Вы используете, или самое высокое значение силы тока, проходящего по данному участку и используемого преобразователем,
• длину электропроводов от преобразователя до аккумуляторных батарей,

Первая величина обычно указана производителем в технической документации к инвертору, а расстояние между АКБ и инвертором Вы можете высчитать опытным путем, ну или проще говоря померить. Зная эти параметры, Вы можете воспользоваться данными из таблицы, выложенной мною дальше по тексту и высчитать нужное сечение, требуемое для Вашего проекта:

Оптимальное сечение кабеля для длины 2 м:

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

Часто, при использовании электрооборудования произведённого в Штатах и для западных потребителей, Вы можете встретить размеры сечения в других единицах исчисления, называемой AWG. Далее выкладываю информацию, с помощью которой Вы сможете перевести размер в понятные нам квадратные миллиметры.

Таблица преобразования метрических единиц

Преобразование American Wire Gauge в мм 2
AWG	Максимальный ток на 1 проводник, А	Сечение, мм 2
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

Расчет длины монтажного провода для солнечных батарей

Еще одним параметром при выборе нужного сечения является значение понижения напряжения в кабеле. И при выборе, нужно стремиться к тому, чтоб потеря напряжения не превышало 2%. Так для комплексов работающих от 12V это значение не должно быть выше 0,25V.

Ниже привожу следующую таблицу, по которой Вы подберете максимальную длину кабеля с необходимым сечением, чтоб потеря не превышала тех самых 2%. Обратите внимание что для оборудования работающего от 24V и 48V, длинна, возможно, увеличится в 2 или 4 раза соответственно. В энергосистеме с номиналом 220V бывает намного больше вплоть до 20 раз.

Таблица расчета длинны кабеля для солнечных батарей

Сечение кабеля (мм 2 )
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

Расчет сечения провода по току 12в на примере

А теперь на примере посмотрим как наверняка вычислить сечение провода. Для этого можете воспользоваться формулой:

R=E/I*L,

R – это удельное сопротивление материала измеряемое в Ом/м,

Е — верхний показатель допускаемого падение напряжения в проводе в V,

I – сила тока, проходящего через кабель измеряемая в А,

L – вся длинна, которую Вы планируете использовать, в м (обратите внимание, величину надо умножать на 2, для плюсового и минусового кабеля)

Нагрузка 60 Вт (ток при этом равняется 60/12 = 5А), расположен на удалении 10 метров от блока АКБ, номиналом напряжения 12V. Помним, что максимум допускается потеря напряжение до 2% (0,25V):

R = 0,25V / <(5А)х(10м*2)>= 0,0025 Ом/м

То-есть удельное сопротивление составляет не менее 0,0025 Ом/м

Подставляем значение в таблицу приведенную ниже и вычисляем самую малую величину 6 квадратных миллиметров.

Таблица расчета удельного сопротивления.

Сечение провода	Максимальный допустимый ток, А		Сопротивление
	Количество проводов в кабеле		Количество проводов в кабеле		Ом/м
мм 2	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

Особенности соблюдения стандартов при монтаже

Стоит упомянуть, что в энергосистемах с напряжением от 48V и выше, снижение показателя напряжения практически не чувствуется. Например для оборудования использующего напряжение 48V, 2% составляют всего 1V и для передачи той же мощности может использоваться провод с меньшим диаметром.

Обязательно не забудьте, для надежной и долговечной работы всего комплекса, все соединения должны быть надежными, при их монтаже обязательно использование только профессиональных расходных материалов (наконечники, гильзы) и профессионального инструмента.

Источник