Есть ли разница между передачей постоянного тока по одному проводу сечением 36 мм² или по шести проводам сечением 6 мм²?

Я проектирую автономную солнечную электростанцию ​​своими руками, где расстояние между солнечными панелями и инвертором будет составлять несколько десятков метров, поэтому я бы предпочел использовать более толстый провод, чтобы минимизировать потери.

Хотя кажется довольно очевидным, что с точки зрения потерь шесть изолированных
медных кабелей сечением 6 мм² должны работать идентично одному кабелю сечением 36 мм² (точнее, ближайший размер, существующий на рынке, составляет 35 мм², но давайте предположим 36 мм² для целей этот вопрос), я готов перепроверить это с экспертами. Будет ли постоянный ток течь равномерно по всем шести кабелям, или есть нюансы/подводные камни, которые я не учитываю?

Причина, по которой я бы использовал 6 x 6 мм² вместо одного 35 мм², заключается в том, что первый в 1,5 раза дешевле.

Обновлять:

Просто дам немного больше деталей, так как есть предположения, что конструкция может быть ошибочной, и я должен поставить инвертор ближе к панелям и вместо этого запустить несколько десятков метров переменного тока.

Комплект панелей будет выдавать 92–112В. Он способен генерировать до 2900 Вт (полное солнце под прямым углом), поэтому ток будет до 32 А. Этот калькулятор показывает, что для провода длиной 40 м мне потребуется 35 мм², чтобы удержать потери в пределах 2% (и я бы не хотел, чтобы они превышали 1%). Да, я мог бы построить сарай в пределах 5 м от панелей, но это выглядело бы не очень красиво с точки зрения ландшафтного дизайна. Также я бы предпочёл держать батарею поближе к дому, чтобы можно было питать некоторые приборы постоянного тока без двойного преобразования.

Единственное улучшение, которое я бы предложил, - это рассмотреть 7 кабелей для простоты скручивания (и немного термоусадки на каждый фут или около того, чтобы они были аккуратными)
@BrianDrummond просто любопытно, почему 7 лучше для скручивания? Я чувствую, что за вашим предложением скрывается некоторая интересная информация.
Шесть прядей аккуратно укладываются вокруг одной центральной, образуя 7-жильный трос. (Еще 12 поместятся вокруг них и еще 18 вокруг них, для 19- и 37-жильных тросов соответственно)
Единственное, что может пойти не так, это если некоторые провода будут удалены из цепи из-за обрыва в точке подключения или чего-то еще. Вы не узнаете, что это произошло, поскольку цепь все еще существует, но она может привести к перегрузке оставшихся проводов, не давая никаких явных признаков наличия проблемы. Вероятно, это можно решить, убедившись, что завершение выполнено правильно.
Лучше использовать несколько отдельных цепей, если у вас нет веских причин для их объединения. Затем вы можете изолировать их по отдельности от конца инвертора, если вам нужно.
Просто из любопытства, какое напряжение у вашего аккумулятора и какой у вас контроллер заряда? Большинство из тех, что я видел, не предназначены для таких высоких входных напряжений.
@mkeith Аккумулятор 48 В. Инвертор/контроллер заряда будет получать 60–145 В от панелей и выдавать 48 В для аккумулятора .
@VladimirCravero Я знал, что ты что-то троллишь, но я не знал, что у этого есть имя...
Если вы можете переместить вещи ближе к панели, это будет более чистое решение. Или передвинуть панели ближе к сараю.
@BrianDrummond не уверен, что понимаю вас на 100%, но троллинг для меня имеет негативное значение... Надеюсь, я не сделал ничего плохого, а если и сделал, будьте уверены, что это было непреднамеренно, и примите мои извинения.
"троллинг" также означает своего рода рыбалку - поскольку информация у меня была лишь частично, в данном случае - я имел в виду это с юмором, а не с негативом.

Ответы (7)

Это не просто потери. Проволока нагревается из-за I^2R, и тепло уходит через поверхность. Шесть проводов будут иметь гораздо большую поверхность для охлаждения, следовательно, вы можете получить больший ток.

Если, конечно, вы не свяжете их вместе в кучу!
Ну ... Хорошо, что я не делал никаких чисел :)
Любой проводной материал с поведением NTC может преподнести вам неприятные сюрпризы (заедание тока, тепловой разгон, приводящий к сбою каскада) здесь :)
В правилах электропроводки есть таблицы количества проводников в зависимости от тока и размера кабелепровода, поэтому легко понять, что вы проектируете что-то совместимое.
@rackandboneman, хотя то, что вы говорите, верно, единственными реальными кандидатами на проводку являются медь и алюминий, которые имеют положительный темп относительно удельного сопротивления. Практически все металлы имеют положительную температуру, включая сталь, нержавеющую сталь, вольфрам, латунь и т. д.
Да, поведение PTC меди на самом деле является преимуществом в сценарии с несколькими проводами; если провода различаются по начальному сопротивлению (в результате провод с более низким сопротивлением несет больше своей доли тока), по мере нагревания провода его сопротивление будет увеличиваться до тех пор, пока не совпадет с сопротивлением других проводов. В конце концов все они должны прийти к равновесию. При нормальных обстоятельствах (сломанная нить в одной или одна на несколько дюймов короче/длиннее) температура любой данной нити не должна нагреваться до неразумных уровней.

Следует учитывать, что некоторые электротехнические нормы предписывают минимальные диаметры для определенных схем проводки — например, минимальный диаметр проводника PEN в системе TNC/TNC-S — для защиты от механических повреждений (в примере TNC поврежденный PEN может иметь катастрофические последствия при подключении тяжелой нагрузки с «заземленным» металлическим корпусом). Как это применимо или не применимо к автономным цепям постоянного тока, также является вопросом кода.

Еще один (немного не по теме, но важный) момент, который следует учитывать при работе с тяжелыми цепями постоянного тока: все, что подключается/отключается (переключатели, предохранители, автоматы, контакторы, разъемы) и рассчитано на xx ампер переменного тока при напряжении 250 В, НЕ оценивается автоматически (или не подходит или не подходит). безопасно!) для xx ампер постоянного тока при еще более низком напряжении. Причина в том, что конструкции, рассчитанные только на переменный ток, основаны на том факте, что возможные дуги будут быстро прерываться при пересечении нуля переменным током.

Несколько десятков метров при 36 мм2 — это безумие, за исключением установки на 10 кВт. Я думаю, это не так. Он тяжелый, дорогой и вообще показывает что-то далекое от оптимального. За исключением крайних случаев, вы можете сэкономить много денег и получить больше энергии, сохраняя провода сечением от 2,5 до 6 мм2, используя стек солнечных панелей с более высоким напряжением и соответствующий инвертор.

Что такое «кВп»?
Это не то, о чем спрашивал ОП, но это справедливый вопрос. Если возможно, было бы лучше разместить инвертор/контроллер заряда и аккумуляторы рядом с панелями, а длинный кабель провести при более высоком напряжении переменного тока.
@Transistor kWp = киловатт пик. Максимальная мощность, которую панели могут производить под прямыми солнечными лучами.
Вы бы лучше расписали для ясности. кВт пик или к Вт п е а к .
Это будет 92–112В с током до 32А (полное солнце под прямым углом) на расстоянии до 40 метров. Этот калькулятор показывает, что мне нужно 35 мм², чтобы удерживать потери в пределах 2% (и я бы не хотел, чтобы они превышали 1%). Что касается расстояния — я лучше проложу лишние провода, чем возведу блок питания там, где не хочу, чтобы он торчал.
Вы потеряете около 8% в худшем случае (т.е. максимальная мощность), если будете использовать провода сечением 6 мм2. Относительные потери (в процентах) пропорциональны току (мощности), поэтому при половинной мощности вы потеряете менее 4%. Абсолютные потери пропорциональны квадрату тока, поэтому интегральные потери энергии для стационарных панелей составят менее 2%. Вы можете использовать деньги, сэкономленные на толстом кабеле, чтобы купить больше панелей и/или более качественные панели и получить в целом намного лучший результат.

Соображение, которое другие не рассмотрели, заключается в том, что это наружная установка, подверженная износу от солнца и дождя. Шесть меньших проводов понесут гораздо больше повреждений, чем один толстый проводник.

Солнечные панели генерируют постоянный ток. Существуют некоторые сложные и увлекательные эффекты передачи энергии переменного тока, которые не применимы к вашей проблеме. Пропускная способность проводов по постоянному току зависит от их поперечного сечения, поэтому используйте более дешевый метод. Хотя проблема Кристофа технически верна, в реальной жизни она никогда не будет проблемой, отчасти потому, что по мере нагревания провода увеличивается его сопротивление. Таким образом, существует отрицательная обратная связь, которая уравновешивает нагрузку. Если вы обеспокоены, используйте оголенные провода, которые должны оставаться в контакте друг с другом (скрученными). Более важно правильно определить максимальный ток (при максимальном солнечном потоке) и размер.

Для применения постоянного тока с очень высоким током рассмотрите возможность использования проволоки для дуговой сварки. Я думаю, что размер 0000 должен работать нормально. Обратите внимание на конструкцию; сотни или тысячи тонких многожильных проводов.

Это слишком оптимистично. Если R шести проводов немного отличается (а так и будет), ток будет «предпочитать» течь по проводу с наименьшим R и нагревать его (больше остальных). В конце концов, этот провод может сгореть. Я настоятельно рекомендую один провод.

Насколько он может отличаться? Ток будет течь по всем им параллельно, согласно их R.
А провод с меньшим R будет шире, следовательно, будет иметь большую токонесущую способность.
А положительный температурный коэффициент сопротивления приведет к увеличению сопротивления горячей проволоки, и ток будет стремиться уравновеситься.
Это может быть верно для параллельных полупроводников, таких как диоды или транзисторы, но не для медных проводов, их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Проводимость медной проволоки достаточно хорошо контролируется во время производства, поскольку основная цель медной проволоки - проводить ток. А медная проволока имеет довольно высокий положительный температурный коэффициент по удельному сопротивлению. Так что с этим проблем быть не должно. Единственная проблема, которая может возникнуть, это если одна или несколько нитей каким-то образом оборвутся и станут непроводящими.
Есть ли разница между передачей постоянного тока по одному проводу сечением 36 мм² или по шести проводам сечением 6 мм²?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v