Krótko: o wyborze 4 mm² lub 6 mm² decyduje spadek napięcia na stronie DC (do 1,5%), nie obciążalność. Dla 10 A i 600 V przekrój 4 mm² wystarcza do ok. 100 m jednego przewodu, a 6 mm² do ok. 150 m.
Spis treści
Wybierając przewód solarny 4 mm2 czy 6 mm2, rozstrzyga zwykle spadek napięcia, a nie obciążalność prądowa. Dla łańcucha o prądzie 10 A i napięciu 600 V przekrój 4 mm² mieści się w spadku 1,5% do ok. 100 m długości jednego przewodu (ok. 200 m pętli plus i minus), a 6 mm² do ok. 150 m (ok. 300 m pętli). Dłuższe trasy lub niższe napięcie łańcucha wymagają większego przekroju.
Przewód PV1-F i H1Z2Z2-K: czym jest kabel solarny
Kabel solarny to jednożyłowy przewód miedziany do obwodów prądu stałego między modułami a falownikiem. Przewód PV1-F to starsze oznaczenie przewodów do instalacji PV, a w nowych instalacjach stosuje się typ H1Z2Z2-K. Wg normy EN 50618 przewód tego typu ma napięcie 1,0/1,0 kV AC oraz 1,5 kV DC (maksymalnie 1,8 kV DC). Są to wartości normatywne, a nie parametry z karty konkretnego produktu.
Przewody HELUKABEL H1Z2Z2-K występują w przekrojach 4 mm² i 6 mm²: H1Z2Z2-K 1x4 mm² czarny oraz H1Z2Z2-K 1x6 mm² czarny. Są jednożyłowe, miedziane, sprzedawane na metry, a izolacja i powłoka są odporne na UV, więc nadają się do prowadzenia na zewnątrz.
Dobór całego toru DC obejmuje też zabezpieczenia, opisane w artykule o zabezpieczeniach DC w instalacji fotowoltaicznej, oraz złącza, o których traktuje tekst o złączach MC4.
Jak liczyć spadek napięcia na stronie DC
Spadek napięcia na stronie DC w przewodzie miedzianym oblicza się ze wzoru ΔU = 2 · L · I / (γ · S), gdzie L to długość jednego przewodu w metrach, I prąd pracy łańcucha w amperach, S przekrój w mm², a γ konduktywność miedzi. Po przekształceniu: L = ΔU · γ · S / (2 · I).
Orientacyjnie przyjmuje się γ = 56 m/(Ω·mm²) w 20 °C. W wysokiej temperaturze pracy kabla konduktywność jest niższa, więc rzeczywisty spadek jest nieco większy.
Spadek wyraża się w procentach napięcia łańcucha. Za cel przyjmuje się zwykle 1–1,5% na stronie DC; to praktyka projektowa, nie wartość narzucona jednym przepisem. Dla 600 V limit 1,5% oznacza 9 V na całej pętli.
Tabela: maksymalna długość dla 4 mm² i 6 mm²
Wartości obliczono ze wzoru powyżej dla γ = 56 m/(Ω·mm²), napięcia łańcucha 600 V i spadku 1,5% (9 V). Przykład dla 4 mm² i 10 A: 9 · 56 · 4 / (2 · 10) = ok. 100 m. Podano długość jednego przewodu L; pętla plus i minus jest dwa razy dłuższa.
| Prąd łańcucha | 4 mm² | 6 mm² |
|---|---|---|
| 8 A | ok. 126 m | ok. 189 m |
| 10 A | ok. 100 m | ok. 150 m |
| 13 A | ok. 78 m | ok. 116 m |
Dla spadku 1% wartości zmniejszają się o jedną trzecią, czyli przy 10 A do ok. 67 m dla 4 mm² i ok. 100 m dla 6 mm². Przy niższym napięciu łańcucha dopuszczalna długość spada proporcjonalnie: dla 300 V i 10 A wychodzi ok. 50 m dla 4 mm² i ok. 75 m dla 6 mm², bo 1,5% z mniejszego napięcia to mniej woltów.
Kiedy wystarczy 4 mm², a kiedy 6 mm²
- Trasy do ok. 100 m jednego przewodu przy 10 A i 600 V: 4 mm² mieści się w limicie 1,5%, zwykle z zapasem.
- Trasy dłuższe niż ok. 100 m przy 10 A albo prąd 13 A na trasie powyżej ok. 78 m: potrzebne jest 6 mm².
- Łańcuch o niższym napięciu (np. 300 V) skraca dopuszczalne długości o połowę, więc 6 mm² jest wybierane już na krótszych trasach.
- Przekrój 6 mm² zmniejsza straty mocy w przewodzie, bo rezystancja jest mniejsza o jedną trzecią względem 4 mm².
- Większy przekrój wymaga sprawdzenia, czy zaciski złączy i falownika go przyjmują; dobór złączy opisano w artykule o MC4.
Do rozróżnienia biegunów stosuje się często przewody w różnych kolorach, np. H1Z2Z2-K 1x6 w kolorze czerwonym obok czarnego. Pozostałe elementy toru znajdziesz w dziale Fotowoltaika.
Typowe błędy przy doborze przekroju
- Liczenie długości tylko w jedną stronę: we wzorze występuje współczynnik 2 dla pętli plus i minus.
- Pomijanie napięcia łańcucha: ten sam spadek w woltach to inny procent przy 300 V i 800 V.
- Przyjmowanie prądu z pomyślanej wartości zamiast danych z karty modułu: do spadku bierze się prąd pracy łańcucha, a do doboru zabezpieczeń i przewodu prąd zwarciowy modułów Isc zgodnie z dokumentacją producenta.
- Prowadzenie przewodów w nagrzewających się miejscach bez uwzględnienia obniżenia obciążalności.
- Pominięcie rozłącznika pożarowego i wymagań dla trasy DC; zagadnienie opisuje tekst o rozłączniku pożarowym instalacji PV.
Prace przy instalacji PV wykonuje osoba z odpowiednimi uprawnieniami (np. SEP), ponieważ obwody DC pozostają pod napięciem przy oświetlonych modułach.
Najczęstsze pytania
Czy do instalacji PV wystarczy przewód 4 mm²?
Tak, jeśli długość jednego przewodu nie przekracza ok. 100 m przy 10 A i 600 V (spadek 1,5%). Przy 13 A limit to ok. 78 m. Dłuższe odcinki lub niższe napięcie łańcucha wymagają 6 mm².
Jaki spadek napięcia po stronie DC jest dopuszczalny?
W praktyce projektowej przyjmuje się 1–1,5% napięcia łańcucha. Nie jest to jedna wartość z przepisu, lecz zalecenie ograniczające straty mocy. Dla 600 V to 6–9 V na całej pętli plus i minus.
Czym różni się PV1-F od H1Z2Z2-K?
Oba to jednożyłowe przewody miedziane do obwodów DC w fotowoltaice. PV1-F jest starszym oznaczeniem, a H1Z2Z2-K to typ wg EN 50618 z napięciem 1,5 kV DC (maksymalnie 1,8 kV DC) i 1,0/1,0 kV AC.
Jak obliczyć spadek napięcia w kablu solarnym?
Ze wzoru ΔU = 2 · L · I / (γ · S). Dla miedzi γ wynosi orientacyjnie 56 m/(Ω·mm²). Wynik porównaj z napięciem łańcucha; spadek nie powinien przekraczać 1–1,5%.