ฉันต้องการ 4 มิลลิเมตรหรือ 6 มิลลิเมตรสายไฟฟ้าแสงอาทิตย์นี่คือโจทย์ทางเทคนิคที่จริงแรก ที่ผู้ติดตั้งแสงอาทิตย์ทุกคนต้องเผชิญกับเมื่อเชื่อมต่อโหลดไฟฟ้าไฟฟ้าการ เลือก ระเบียบ คาเบล ที่ ไม่ ถูก ต้อง อาจ ส่ง ผล ให้ ความ กระชับ กระชับ และ การ ผลิต พลังงาน ลดลงการเลือกรายละเอียดที่เหมาะสมจะทําให้ระบบทํางานอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพนานกว่า 25 ปี

I. ทําไมความหนาของสายไฟฟ้าจึงสําคัญมากนัก?

ผู้เริ่มต้นหลายคนใช้งบประมาณของพวกเขาในโมดูลที่มีประสิทธิภาพสูงและอินเวอร์เตอร์ที่มีคุณภาพสูง โดยไม่สนใจสายเชื่อมต่อการเข้าใกล้ของอุปกรณ์เสริมแสงนั้น อันตรายมากหน้าที่หลักของสายไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์คือการส่งกระแสไฟฟ้าแบบต่อเนื่องด้วยการสูญเสียน้อย เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนําไฟฟ้า ความต้านทานของตัวนําไฟฟ้าจะแปลงพลังงานไฟฟ้าบางส่วนเป็นความร้อนสายไฟบางกว่า, ยิ่งความต้านทานสูงขึ้น ความร้อนที่เกิดจะหนักขึ้น และความแรงกระหน่ําที่ส่งไปสู่ระดับต่อไปของอุปกรณ์จะต่ําลง

การลดความตึงเครียดเป็นตัวชี้แจงสําคัญของการสูญเสียนี้ ในด้านวิศวกรรมโดยทั่วไปต้องให้ความตึงเครียดที่ด้าน DC ของแผ่นแสงอาทิตย์ไม่เกิน 3%การเกินค่านี้จะลดการจัดอันดับการทํางาน (PR) ของระบบลงอย่างสําคัญที่ร้ายแรงกว่านั้น การใช้งานต่อระยะยาวของสายไฟบางในอุณหภูมิสูง เร่งการเก่าของอุปกรณ์กันไฟการเลือกระหว่างสายไฟฟ้าขนาด 4mm2 และ 6mm2 โดยพื้นฐานแล้วเกี่ยวข้องกับการปรับระดับกระแสไฟฟ้า, ระยะทาง, ค่าใช้จ่าย, และความปลอดภัย

II ปารามิตรทั่วไปและกรณีที่ใช้ได้ของสายไฟฟ้าแสงอาทิตย์ขนาด 4 มม2

4mm2 เป็นสเปิคชันที่ทั่วไปที่สุดในระบบที่อยู่อาศัยและระบบเล็กนอกเครือข่าย. พื้นที่ตัดข้ามแกนทองแดงชื่อเสียงของมันคือ 4 มิลลิเมตรสี่มีเส้นผ่าตัดภายนอกที่ใช้กันทั่วไปประมาณ 6.0-6.5 มิลลิเมตร และความต้านทานของตัวนําประมาณ 4.61Ω/กิโลเมตร (ในอุณหภูมิ 20 °C) ภายใต้สภาพการติดตั้งแบบมาตรฐาน (การติดตั้งที่เปิดเผยครั้งเดียว, อุณหภูมิภายใน 30 °C)ความจุของกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่แนะนําของสายไฟฟ้าขนาด 4mm2 เป็นปกติ 55A (49A ในมาตรฐานบางแห่ง)อย่างไรก็ตาม กรุณาสังเกตว่า ความสามารถในการแบ่งปันกระแสปัจจุบันที่แท้จริงต้องถูกประเมินขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ การติดตั้งท่อ และการผูกเคเบิลหลายสาย

เมื่อควรเลือก 4mm2?

การเชื่อมต่อระยะสั้น: ระยะห่างจากโมดูลไปยังกล่องคอมไบเนอร์ คือ ≤ 20 เมตร

กระแสไฟฟ้าต่ํา: กระแสไฟฟ้าในการทํางานของโมดูลลําดับเดียวต่ํากว่า 30A สําหรับโมดูลแสงอาทิตย์แบบครึ่งเซลล์มาตรฐาน 182/210 กระแสไฟฟ้าต่อลําดับโดยทั่วไปคือ 13-15Aซึ่งเหมาะสมกับสายไฟฟ้าขนาด 4 มม..

ความดันระบบที่สูงขึ้น: หากใช้ระบบ 1500 วอลต์, กระแสสามารถลดลงเป็นครึ่งสําหรับพลังงานออกเดียวกัน, ทําให้ข้อดีของสายไฟ 4 มม 2 ยิ่งชัดเจน.

ราคาสะดวก: สายเคเบิลขนาด 4 มิลลิเมตร 2 ราคาถูกต่อเมตรประมาณ 30% กว่าสายเคเบิลขนาด 6 มิลลิเมตร 2 ซึ่งส่งผลให้มีความแตกต่างในราคาที่สําคัญสําหรับการใช้งานขนาดใหญ่

ตัวอย่าง: ในระบบหลังคาบ้านขนาด 5kW กระแสคลุมสั้นต่อสายโมดูลประมาณ 14A และความยาวของสายไฟ DC จากสายแต่ละสายไปยังอินเวอร์เตอร์มีเพียง 15 เมตรใช้สายไฟฟ้าขนาด 4 มิลลิเมตรในกรณีนี้, การคํานวณความดันตกประมาณ 1.8%, ซึ่งตรงกับความต้องการอย่างเต็มที่.

III ปริมาตรทั่วไปและกรณีที่ใช้ได้ของสายไฟฟ้าแสงอาทิตย์ขนาด 6 มม2
พื้นที่ตัดข้ามแกนทองแดงของสายเคเบิลขนาด 6 มม 2 เพิ่มขึ้น 50% ลดความต้านทานของสายนําไปประมาณ 308Ω/km และเพิ่มความสามารถในการบรรทุกกระแสกระแสประมาณ 70A (ภายใต้สภาพเดียวกัน)กว้างภายนอกประมาณ 7.2-7.8 มิลลิเมตร ทําให้มันหนาและแข็งแกร่งกว่า และทําให้มีรัศมีบิดที่ใหญ่กว่า ค่าใช้จ่ายสูงประมาณ 40-50% กว่าสายไฟ 4 มิลลิเมตร 2

เมื่อใดที่ 6mm2 เป็นที่จําเป็น?

การส่งสัญญาณระยะไกล: เมื่อระยะทางเดียวจากโมดูลไปยังอินเวอร์เตอร์หรือตัวควบคุมการชาร์จเกิน 30 เมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้ 50 เมตร

สถานการณ์กระแสไฟฟ้าสูง: เมื่อกระแสไฟฟ้ารวมของสายไฟฟ้าสองสายหรือมากกว่าที่เชื่อมต่อพร้อมกันเกิน 40A ตัวอย่างเช่นในระบบบ้านขนาดใหญ่เมื่อใช้ "2 เชือกในขณะเดียวกัน" เพื่อบรรลุกระแสรวมมากกว่า 26A, 6mm2 เป็นที่น่าเชื่อถือมากขึ้นสําหรับระยะทางที่ยาว

ระบบความดันต่ํา: ระบบเล็กนอกเครือข่าย 12V หรือ 24V เนื่องจากความดันต่ํา, กระแสไฟฟ้าเป็นใหญ่สําหรับพลังงานเดียวกัน. ตัวอย่างเช่น ระบบ 1200W 24V มีกระแสไฟฟ้าสูงถึง 50Aที่ต้องการการใช้ 6mm2 หรือแม้แต่ 10mm2.

สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง: บนหลังคา, ในทะเลทราย, หรือในเตรย์สายไฟฟ้าที่มีอากาศไม่ดี, เมื่ออุณหภูมิเกิน 40 °C, ความจุของกระแสนี้ต้องลดลง 0.8 หรือแม้แต่ 0.7สถานการณ์ที่ 4mm2 จะเพียงพอต้องปรับปรุงขึ้น 6mm2 ภายใต้อุณหภูมิสูง

ตัวอย่าง: แผนไฟฟ้าไฟฟ้าไฟฟ้า 300W 12V ใช้งานในความแรงประมาณ 25A หากระยะห่างระหว่างโมดูลและตัวควบคุมเป็น 25 เมตร การลดความกระชับกําลังไฟฟ้าที่ใช้สายไฟฟ้าขนาด 4mm2 จะเกิน 4%.ในกรณีนี้, สายไฟฟ้าขนาด 6 มิลลิเมตร 2 ต้องใช้เพื่อควบคุมการลดความกระชับกําลังไฟฟ้าในระยะ 2.5%

IV ปัจจุบันและระยะทาง: สูตรคํานวณที่ใช้ได้มากที่สุด

คุณไม่จําเป็นต้องจําสูตรวิศวกรรมไฟฟ้าที่ซับซ้อน คุณเพียงแค่ต้องเรียนรู้อัลการิทึมการประมาณวิศวกรรม สําหรับสายไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์แกนทองแดง (DC)สูตรในการประเมินปริมาณการลดความแรงกังวลเป็นร้อยละ คือ:
การลดความกระชับกําลัง (%) = (2 × กระแส × ระยะทาง × ความต้านทาน) / ความกระชับกําลังของระบบ × 100%

ที่:

2 เป็นตัวแทนของสายสองสาย (บวกและลบ, ไปกลับ)

กระแส (A): กระแสการทํางาน โดยทั่วไปถือว่า 1.25 เท่าของกระแสการตัดสั้นของโมดูล

ระยะทาง (m): ความยาวทางเดียวจากโมดูลไปยังตัวควบคุม/ตัวแปลง

ความต้านทาน: ทองแดง ≈ 0.018 Ω·mm2/m (อุณหภูมิห้อง)

ความดันระบบ (V): ความดันการทํางานสาย (Vmp)

V. สาม สถานการณ์ ใน โลก จริง ที่ จะ ช่วย คุณ ให้ ตัดสินใจ

สถานการณ์ที่ 1: ระบบเชื่อมต่อกับเครือข่ายบนหลังคาบ้านทั่วไป

องค์ประกอบ: โมดูล 10 x 550W แต่ละตัวที่มีกระแสทํางาน 13A และความวัดแรงทํางาน 41V. สองเชือกในชุด (แต่ละเชือกมี 5 โมดูล) ความวัดของเชือก 205V, กระแสของเชือก 13A

ระยะห่างจากสายทุกสายไปยังอินเวอร์เตอร์: 20 เมตร

การคํานวณ: กระแสไฟฟ้า 13A, ความแรงดัน 205V, 20 เมตร การใช้สายไฟฟ้าขนาด 4 มม 2 การลดความแรงดันประมาณ (2 × 13 × 20 × 0.018) / 205 × 100% ≈ 0.91%, น้อยกว่า 3% สรุป: สายไฟฟ้าขนาด 4 มม 2 เหมาะสมอย่างสม.

สถานการณ์ที่ 2: ระบบนอกเครือข่ายสําหรับรถบ้าน/รถยนต์

องค์ประกอบ: 400W, กระแสทํางาน 22A (18V กระแสทํางาน), ระยะห่างจากตัวควบคุม 10 เมตร

การใช้สายไฟฟ้าขนาด 4 มิลลิเมตร: ความดันตก (2 × 22 × 10 × 0.018)/18≈ 0.44 วอลต์, ร้อยละ 2.44%, ไม่น่ายอมรับ

• อย่างไรก็ตาม ในอากาศร้อนในช่วงฤดูร้อน สายไฟฟ้าอาจร้อนเกินกว่าเดิม และ 22A ใกล้กับขีดจํากัดที่ปลอดภัยในระยะยาว 4 มม.2 สรุป6mm2 แนะนําเพื่อความปลอดภัยและความสามารถในการปรับขนาดในอนาคต.

สถานการณ์ที่ 3: เครื่องรวมระยะไกลในสถานีไฟฟ้าใต้ดิน

4 สายของโมดูลเชื่อมต่อในขณะเดียวกัน แต่ละสายมีกําลังกระแส 15A ความจุทั้งหมด 60A ความกระแสแรง 500V ระยะห่างจากกล่องรวมกับอินเวอร์เตอร์ 45 เมตร

ความจุของกระแส 4 มม2 คือ 55A, ต่ํากว่า 60A และไม่สามารถใช้โดยตรงได้. ความจุของกระแส 6 มม2 คือ 70A ซึ่งเพียงพอ. การคํานวณการลดความแรงดัน: (2 × 60 × 45 × 0.018) / 500≈ 0.1944V,เปอร์เซ็นต์เพียง 0.04%? หมายเหตุ: ความต้านทานในสูตรที่นี่ควรใช้ความต้านทานต่อเมตรของ 6mm2, 0.00308Ω / m? การคํานวณใหม่: ความต้านทาน R = 0.018/6 = 0.003Ω / m, ความต้านทานรวมของสายสอง 0.006Ω / m,ความต้านทานทั้งหมด 45 เมตร 0.27Ω, การลดความแรงดัน = 60 × 0.27 = 16.2V, ร้อยละ 3.24%, เกิน 3% นิดหน่อย. สรุป: ควรเลือก 10mm2. ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อกระแสไฟฟ้าใหญ่มาก 6mm2 ไม่เพียงพอ,และใช้สายไฟหนากว่า

VI. สี่ รายละเอียด ที่ ง่าย ที่ จะ ลืม

1. ความยาวของสายไฟคือความยาวไป-กลับทั้งหมด: "ระยะทาง" × 2 ในสูตรคือเพราะกระแสไฟฟ้าจากปลายบวกไปยังภาระและจากนั้นกลับผ่านปลายลบความยาวทั้งหมดของแกนทองแดงเป็น 2 เท่าของระยะทางเดียว.

2ไม่เพียงแค่ดูความจุของกระแสปัจจุบัน แต่ยังการตกของแรงดัน: ผู้ใช้หลายคนผิดพลาดเชื่อว่า ตราบใดที่กระแสไม่เกินความจุของกระแสปัจจุบันไม่เป็นไรในความเป็นจริง การลดความแรงดันมักจะกลายเป็นปัจจัยจํากัด ก่อนการสร้างความร้อน

3คุณภาพของสายเชื่อมมีความสําคัญเท่ากัน: แม้จะใช้สายเคเบิล 6 มม 2 หากสายเชื่อม MC4 หนุบไม่ดีความต้านทานการสัมผัสจะทําให้มีอุณหภูมิสูงแนะนําให้ซื้อสายไฟที่ติดตั้งก่อน พร้อมสายเชื่อมจากผู้ผลิตเดิม

4ความแตกต่างของมาตรฐานการรับรอง: การส่งออกไปยังยุโรปต้องได้รับการรับรอง TÜV (EN 50618) และการส่งออกไปยังสหรัฐอเมริกาต้องได้รับการรับรอง UL 4703การกําหนดความสามารถในการบรรทุกปัจจุบันสําหรับสาย 4mm2 และ 6mm2 ต่างกันเล็กน้อยระหว่างมาตรฐาน; กรุณาดูในใบข้อมูลสินค้าเพื่อรายละเอียด

ขั้นตอนการตัดสินใจสุดท้าย (วิธี 3 ขั้นตอน)

ขั้นตอนที่ 1: คํานวณกระแสไฟฟ้าทั้งหมด
กระแสสายเดียว = Module Imp (หรือ Isc × 1.25)

สําหรับสตริงหลายสายเชื่อมต่อในระยะ paralel ความจุทั้งหมด = กระแสสายเดียว × จํานวนสตริงคู่

ขั้นตอนที่ 2: วัดระยะทางเดียว (เมตร)
ใช้เทปวัดหรือประมาณระยะทางเส้นตรงจากโมดูลไปยังอินเวอร์เตอร์/ตัวควบคุม โดยให้มีช่องว่าง 10%

ขั้น ตอน ที่ 3: ใช้ กฎหมาย ที่ ง่าย
ถ้าความกระตุ้นของระบบ ≥ 100V, กระแส ≤ 20A, ระยะ ≤ 40 เมตร → 4mm2

ถ้าความกระชับของระบบ ≥ 100V, กระแส ≤ 30A, ระยะ ≤ 25 เมตร → 4mm2

หากความกระตุ้นของระบบ ≤ 48V กระแส ≥ 25A หรือระยะ ≥ 30 เมตร และกระแส ≥ 15A → 6mm2

หากกระแสไฟฟ้าทั้งหมด ≥45A หรือระยะทาง ≥50 เมตร และกระแสไฟฟ้า ≥20A → พิจารณา 10mm2 หรือมากกว่า

หากไม่แน่ใจ ขนาดใหญ่กว่านั้นจะปลอดภัยกว่าเสมอ การใช้จ่ายอีกหลายร้อยบนสาย 6 มม 2 จะส่งผลให้มีการสูญเสียสายที่ต่ํากว่า, การเพิ่มอุณหภูมิที่ต่ํากว่า, และความยืดหยุ่นมากขึ้นสําหรับการขยายระบบในอนาคตจําไว้: สายไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบที่ถูกที่สุด แต่สําคัญที่สุดในระบบไฟฟ้าไฟฟ้าของคุณ

โดยสรุป คําถามแรกคือ ผมต้องการสายแสงอาทิตย์ขนาด 4 มิลลิเมตร หรือ 6 มิลลิเมตร คําตอบขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าและระยะทางในการส่งของระบบสําหรับระบบที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายที่ใช้ในบ้านทั่วไปมากที่สุด (แรงดันมากกว่า 100V), กระแสต่ํากว่า 15A, ระยะทางภายใน 30 เมตร), สายเคเบิล 4mm2 เป็นทางเลือกที่ประหยัดและเหมาะสมอย่างสมบูรณ์แบบ สําหรับระบบความดันต่ํา, กระแสไฟฟ้าสูง (12V / 24V RVs, เรือขนาดเล็ก),สายไฟระยะไกล (มากกว่า 30 เมตร), การเชื่อมต่อหลายชุดและคู่ ๆ (กระแสรวมใกล้ 40A) หรือสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูง ไม่ลังเลที่จะเลือกสาย 6mm2 หรือหนากว่าการ เลือก ระบบ ไฟฟ้า ที่ ถูกต้อง จะ ทํา ให้ ระบบ ไฟฟ้า ของ คุณ สร้าง ไฟฟ้า เพิ่ม กิโลวัตต์ ชั่วโมง เป็นร้อย หรือ แม้ ว่า เป็นพัน ๆ คิโลวัตต์โดยหลีกเลี่ยงอันตรายต่อความปลอดภัย