电压降与线缆截面:如何选择,为什么重要
学会计算线缆的电压降和对应的最小截面,了解为什么载流量是另一项标准,以及如何用当地标准核对。
电压降为什么重要
每根线缆都有一点电阻。电流流过时,一部分电压留在了半路:这就是电压降。它在线缆里变成热量,也意味着组件发出的电没有送到住宅。线缆越长、越细,电压降越大。
0.0175 × 60 m铜的电阻率 × 长度(往返)÷4 mm²线缆截面=0.26 Ω线缆电阻
10 A组串电流×0.26 Ω线缆电阻=2.6 V电压降,占400 V的0.66%
计算是怎么做的
计算用到铜的电阻率(20 °C时约0.0175 Ω·mm²/m)和回路的总长度:往返,也就是距离的两倍。线缆发热时电阻会升高:在很热的线缆里,实际值可能高出约20%。这里的例子假定为直流回路,或功率因数为1的单相交流回路,并忽略电抗。
10 A4 kW ÷ 400 V,组串电流
60 m30 m的往返
26 W线缆上损失的功率(10 A × 2.6 V)
按电压降算出截面
输入功率、电压、长度(单程)和可接受的电压降。计算器会显示按电压降算出的最小截面,以及再上一档的常见规格。如果表中(最大120 mm²)没有满足目标的截面,它会给出提示,而不是显示更小的截面。
三种情况
同样的步骤,电压和电流不同,结果差别很大。每种情况都把电压降选定为目标:
需要同时满足的标准
电压降
取决于长度
- 衡量电压和能量的损失
- 随电流和距离增大
- 加大截面即可解决
载流量
取决于发热
- 避免线缆过热
- 随敷设方式和温度而变
- 成束的线缆更热
保护
熔断器或断路器
- 必须保护所选的线缆
- 必须在线缆过热之前动作
- 遵循该回路的标准
关于数值和标准
建议做法
- 用往返长度计算电压降
- 载流量和保护要另行核对
- 考虑屋顶上和外露线管里更热的线缆
- 把最终设计交给具备资质的专业人员
应避免
- 不经计算,所有线段都用同样的截面
- 仅因为线缆“扛得住电流”就接受很大的电压降
- 照搬其他国家或其他电压的表格
- 不讲标准地把不同截面的线缆连在一起
使用Editor Solar绘制系统图
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动手试试: 把图中的线缆长度加倍到60 m,重新计算电压降。4 mm²还满足你能接受的电压降吗?
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