Czy jest jakaś różnica między przesyłaniem prądu stałego przez jeden przewód 36 mm² lub sześć przewodów 6 mm²?


11

Projektuję niezależną od sieci elektrownię słoneczną, w której odległość między panelami słonecznymi a falownikiem będzie wynosić kilkadziesiąt metrów, więc wolałbym umieścić grubszy drut, aby zminimalizować straty.

Choć wydaje się oczywiste, że pod względem strat sześć izolowanych
kabli miedzianych 6 mm² powinno działać identycznie jak jeden kabel 36 mm² (a konkretnie, najbliższy rozmiar istniejący na rynku to 35 mm², ale załóżmy 36 mm² do celów to pytanie), jestem gotów sprawdzić to dwukrotnie z ekspertami. Czy prąd stały przepływa równomiernie przez wszystkie sześć kabli, czy też nie biorę pod uwagę niuansów / pułapek?

Powodem, dla którego użyłbym 6 x 6 mm² zamiast jednego 35 mm², jest to, że ten pierwszy jest 1,5 razy tańszy.

Aktualizacja:

Podaję tylko trochę więcej szczegółów, ponieważ są sugestie, że konstrukcja może być wadliwa i powinienem umieścić falownik bliżej paneli i zamiast tego uruchomić kilkadziesiąt metrów prądu przemiennego.

Zestaw paneli będzie wytwarzał 92–112 V. Jest w stanie wygenerować do 2900 W (pełne słońce pod odpowiednim kątem), więc prąd będzie wynosił do 32A. Ten kalkulator pokazuje, że dla drutu o długości 40 m potrzebowałbym 35 mm², aby utrzymać straty w granicach 2% (i tak naprawdę nie chciałbym, aby były większe niż 1%). Tak, mógłbym ustawić elektrownię w odległości 5 m od paneli, ale nie wyglądałoby to ładnie pod względem krajobrazowym. Wolałbym także trzymać akumulator bliżej domu, aby móc zasilać niektóre urządzenia DC bez podwójnej konwersji.


4
Jedyne ulepszenie, które zasugeruję, to rozważenie 7 kabli, dla łatwości skręcania razem (i trochę obkurczania cieplnego każdej stopy, aby utrzymać porządek)
Brian Drummond

1
@BrianDrummond po prostu ciekawi, dlaczego 7 byłoby lepsze do skręcania? Wydaje mi się, że kryje się za tym interesująca wiedza.
Vladimir Cravero

5
Sześć pasm pasuje dokładnie wokół jednej centralnej, tworząc kabel 7-żyłowy. (12 kolejnych pasowałoby wokół nich, a 18 więcej wokół nich, odpowiednio dla kabli 19 i 37)
Brian Drummond,

1
@mkeith Akumulator ma napięcie 48 V. Kontroler inwerter / ładowania zajmie 60-145V z paneli i wyjście 48V dla akumulatora.
Greendrake

Odpowiedzi:


16

To nie tylko straty. Drut jest podgrzewany z powodu I ^ 2R, a ciepło przepływa przez powierzchnię. Sześć drutów będzie miało znacznie większą powierzchnię do schłodzenia, dlatego możesz mieć większy prąd.


11
Zakładając oczywiście, że nie wiązasz ich razem w wiązkę!
Finbarr

1
Cóż ... Dobrze, że nie zrobiłem żadnych liczb :)
Gregory Kornblum

3
Każdy drut z zachowaniem NTC może przynieść ci złe niespodzianki (bieżące zatykanie, niekontrolowany
wzrost

2
Przepisy dotyczące okablowania elektrycznego zawierają tabele # przewodników w zależności od prądu i wielkości przewodu, więc łatwo jest wiedzieć, że projektujesz coś zgodnego.
Henry Crun,

3
@rackandboneman, podczas gdy to, co mówisz, jest prawdą, jedynymi prawdziwymi kandydatami na okablowanie są miedź i aluminium, które mają dodatnie tempco w odniesieniu do oporności. Zasadniczo wszystkie metale mają dodatnie tempco, w tym stal, stal nierdzewna, wolfram, mosiądz itp.
mkeith

5

Jedną rzeczą do rozważenia jest to, że niektóre kody elektryczne określają minimalne średnice dla niektórych schematów okablowania - np. Minimalną średnicę dla przewodu PEN w systemie TNC / TNC-S - dla zabezpieczenia przed problemami mechanicznymi (w przykładzie TNC, rozbity PEN mógłby mają katastrofalne skutki, jeśli podłączone jest duże obciążenie z „uziemioną” metalową obudową). To, jak ma to zastosowanie lub nie dotyczy obwodów prądu stałego poza siecią, jest również kwestią kodu.

Jeszcze jedna (nieco nie na temat, ale ważna) rzecz do rozważenia w przypadku ciężkich obwodów prądu stałego: Wszystko, co łączy / rozłącza (przełączniki, bezpieczniki, automaty, styczniki, złącza) i jest oceniane dla wzmacniaczy xx AC przy 250 V, NIE jest automatycznie oceniane (ani odpowiednie bezpieczne!) dla wzmacniaczy xx DC przy jeszcze niższych napięciach. Powodem są konstrukcje tylko dla prądu przemiennego, polegające na tym, że ewentualne łuki zostaną szybko przerwane przez przejście przez zero prądu przemiennego.


3

Kilkadziesiąt metrów przy 36 mm2 jest szalone, z wyjątkiem konfiguracji 10 kWp. Chyba tak nie jest. Jest ciężki, drogi i ogólnie pokazuje, że coś jest dalekie od optymalnego. Z wyjątkiem przypadków marginalnych, możesz zarówno zaoszczędzić dużo pieniędzy, jak i uzyskać więcej energii, utrzymując przewody między 2,5 a 6 mm2, używając stosu paneli słonecznych o wyższym napięciu i odpowiedniego falownika.


Co to jest „kWp”?
Tranzystor

2
To nie jest to, o co prosiła OP, ale słusznie jest podnieść tę kwestię. Jeśli to możliwe, lepiej byłoby umieścić falownik / kontroler ładowania i akumulatory w pobliżu paneli i ustawić długi kabel na wyższym napięciu prądu przemiennego.
mkeith,

@ Tranzystor kWp = kilowat wat szczytowy. Maksymalna moc, jaką panele mogą wytworzyć w bezpośrednim świetle słonecznym.
Simon B,

4
kW.pmizak

Będzie wynosić 92–112 V przy prądzie do 32 A (pełne słońce pod odpowiednim kątem) na odległość do 40 metrów. Ten kalkulator pokazuje, że potrzebuję 35 mm², aby utrzymać straty w granicach 2% (i tak naprawdę nie chciałbym, aby były większe niż 1%). Co do odległości - wolałbym umieścić dodatkowe przewody niż postawić szopę energetyczną tam, gdzie nie chcę, żeby się wystawiała.
Greendrake

1

Inne osoby nie zajęły się tym, że jest to instalacja zewnętrzna narażona na zużycie przez słońce i deszcz. Sześć mniejszych drutów odniesie znacznie większe szkody niż pojedynczy ciężki przewodnik.


0

Panele słoneczne wytwarzają prąd stały. Istnieją pewne złożone i fascynujące efekty przenoszenia prądu przemiennego, które nie dotyczą twojego problemu. Obciążalność przewodów prądem stałym zależy od ich przekroju, dlatego należy zastosować tańszą metodę. Chociaż kwestia Christopha jest technicznie poprawna, w prawdziwym życiu nigdy nie będzie problemu, częściowo dlatego, że gdy drut się nagrzewa, jego oporność wzrasta. Występuje więc ujemne sprzężenie zwrotne, które równoważy obciążenie. Jeśli jesteś zaniepokojony, używaj nieosłoniętych drutów utrzymujących kontakt (skręcony). Ważniejsze jest odpowiednie określenie maksymalnego prądu (przy maks. Strumieniu słonecznym) i jego wielkości.


0

W przypadku bardzo wysokich prądów prądu stałego rozważ drut spawalniczy. Myślę, że rozmiar 0000 powinien działać dobrze. Zwróć uwagę na budowę; setki lub tysiące cienkich drutów.


-4

To jest zbyt optymistyczne. Jeśli R z sześciu drutów jest nieco inny (i tak będzie), prąd „woli” przepłynąć przez drut o najniższym R i podgrzać go (więcej niż inne). W końcu drut może się spalić. Zdecydowanie polecam pojedynczy drut.


3
Jak może być inaczej? Prąd płynie na nich wszystkich równolegle, zgodnie z ich R.
Gregory Kornblum

3
A drut o niższym R będzie szerszy, a zatem będzie miał większą obciążalność prądową.
Wouter van Ooijen

6
Dodatni współczynnik temperaturowy rezystancji spowoduje wzrost rezystancji gorącego drutu, a prąd będzie miał tendencję do równoważenia się.
Tranzystor

2
Może tak być w przypadku równoległych półprzewodników, takich jak diody lub tranzystory, ale nie jest tak w przypadku drutów miedzianych, ich oporność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.
Uwe

3
Przewodność drutu miedzianego jest dość dobrze kontrolowana podczas produkcji, ponieważ głównym celem drutu miedzianego jest przewodzenie prądu. Drut miedziany ma dość wysoki dodatni współczynnik temperaturowy w odniesieniu do rezystywności. Tak więc nie powinno być problemu. Jedynym problemem, który może się pojawić, jest pęknięcie jednego lub kilku pasm i nieprzewodzenie ich.
mkeith,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.