Skrátka: o výbere 4 mm² alebo 6 mm² rozhoduje úbytok napätia na strane DC (do 1,5%), nie zaťažiteľnosť. Pre 10 A a 600 V stačí prierez 4 mm² do cca 100 m jedného vodiča a 6 mm² do cca 150 m.
Obsah
Pri výbere solárneho kábla 4 mm2 alebo 6 mm2 zvyčajne rozhoduje úbytok napätia, nie prúdová zaťažiteľnosť. Pre reťazec s prúdom 10 A a napätím 600 V sa prierez 4 mm² zmestí do úbytku 1,5% do cca 100 m dĺžky jedného vodiča (cca 200 m slučky plus a mínus) a 6 mm² do cca 150 m (cca 300 m slučky). Dlhšie trasy alebo nižšie napätie reťazca vyžadujú väčší prierez.
Kábel PV1-F a H1Z2Z2-K: čo je solárny kábel
Solárny kábel je jednožilový medený vodič pre obvody jednosmerného prúdu medzi modulmi a meničom. Kábel PV1-F je staršie označenie vodičov pre PV inštalácie, v nových inštaláciách sa používa typ H1Z2Z2-K. Podľa normy EN 50618 má kábel tohto typu napätie 1,0/1,0 kV AC a 1,5 kV DC (maximálne 1,8 kV DC). Ide o normatívne hodnoty, nie parametre z karty konkrétneho produktu.
Káble HELUKABEL H1Z2Z2-K sa vyrábajú v prierezoch 4 mm² a 6 mm²: H1Z2Z2-K 1x4 mm² čierny a H1Z2Z2-K 1x6 mm² čierny. Sú jednožilové, medené, predávané na metre a izolácia aj plášť sú odolné voči UV, takže sú vhodné na vedenie vonku.
Výber celej DC trasy zahŕňa aj ochrany, opísané v článku o DC ochranách vo fotovoltickej inštalácii, a konektory, ktorým sa venuje text o konektoroch MC4.
Ako počítať úbytok napätia na strane DC
Úbytok napätia na strane DC v medenom vodiči sa vypočíta zo vzorca ΔU = 2 · L · I / (γ · S), kde L je dĺžka jedného vodiča v metroch, I pracovný prúd reťazca v ampéroch, S prierez v mm² a γ vodivosť medi. Po úprave: L = ΔU · γ · S / (2 · I).
Orientačne sa uvažuje γ = 56 m/(Ω·mm²) pri 20 °C. Pri vysokej prevádzkovej teplote kábla je vodivosť nižšia, takže skutočný úbytok je o niečo väčší.
Úbytok sa vyjadruje v percentách napätia reťazca. Za cieľ sa zvyčajne berie 1–1,5% na strane DC; je to projektová prax, nie hodnota stanovená jedným predpisom. Pre 600 V limit 1,5% znamená 9 V na celej slučke.
Tabuľka: maximálna dĺžka pre 4 mm² a 6 mm²
Hodnoty boli vypočítané podľa vyššie uvedeného vzorca pre γ = 56 m/(Ω·mm²), napätie reťazca 600 V a úbytok 1,5% (9 V). Príklad pre 4 mm² a 10 A: 9 · 56 · 4 / (2 · 10) = cca 100 m. Uvedená je dĺžka jedného vodiča L; slučka plus a mínus je dvakrát dlhšia.
| Prúd reťazca | 4 mm² | 6 mm² |
|---|---|---|
| 8 A | cca 126 m | cca 189 m |
| 10 A | cca 100 m | cca 150 m |
| 13 A | cca 78 m | cca 116 m |
Pri poklese 1 % sa hodnoty znížia o jednu tretinu, teda pri 10 A na približne 67 m pre 4 mm² a približne 100 m pre 6 mm². Pri nižšom napätí reťazca sa prípustná dĺžka znižuje úmerne: pre 300 V a 10 A vychádza približne 50 m pre 4 mm² a približne 75 m pre 6 mm², pretože 1,5 % z nižšieho napätia je menej voltov.
Kedy stačí 4 mm² a kedy 6 mm²
- Trasy do cca 100 m jedného vodiča pri 10 A a 600 V: 4 mm² sa zmestí do limitu 1,5%, zvyčajne s rezervou.
- Trasy dlhšie ako cca 100 m pri 10 A alebo prúd 13 A na trase nad cca 78 m: je potrebných 6 mm².
- Reťazec s nižším napätím (napr. 300 V) skracuje prípustné dĺžky na polovicu, takže 6 mm² sa volí už na kratších trasách.
- Prierez 6 mm² znižuje straty výkonu vo vodiči, pretože odpor je o jednu tretinu menší oproti 4 mm².
- Pri väčšom prierezu je potrebné skontrolovať, či ho svorky konektorov a meniča prijmú; výber konektorov je opísaný v článku o MC4.
Na rozlíšenie pólov sa často používajú vodiče v rôznych farbách, napr. H1Z2Z2-K 1x6 v červenej farbe popri čiernom. Ostatné prvky trasy nájdete v sekcii Fotovoltika.
Typické chyby pri výbere prierezu
- Počítanie dĺžky iba jedným smerom: vo vzorci sa vyskytuje súčiniteľ 2 pre slučku plus a mínus.
- Opomenutie napätia reťazca: ten istý úbytok vo voltoch je iné percento pri 300 V a 800 V.
- Používanie prúdu z vymyslenej hodnoty namiesto údajov z karty modulu: pre úbytok sa berie pracovný prúd reťazca a pre výber ochrán a vodiča skratový prúd modulov Isc podľa dokumentácie výrobcu.
- Vedenie vodičov v miestach, ktoré sa zahrievajú, bez zohľadnenia zníženia zaťažiteľnosti.
- Opomenutie požiarneho odpojovača a požiadaviek na DC trasu; problematike sa venuje text o požiarnom odpojovači PV inštalácie.
Práce na PV inštalácii vykonáva osoba s príslušnou kvalifikáciou (napr. SEP), pretože DC obvody zostávajú pod napätím pri osvetlených moduloch.
Najčastejšie otázky
Stačí pre PV inštaláciu kábel 4 mm²?
Áno, ak dĺžka jedného vodiča nepresahuje cca 100 m pri 10 A a 600 V (úbytok 1,5%). Pri 13 A je limit cca 78 m. Dlhšie úseky alebo nižšie napätie reťazca vyžadujú 6 mm².
Aký úbytok napätia na strane DC je prípustný?
V projektovej praxi sa uvažuje 1–1,5% napätia reťazca. Nejde o jednu hodnotu z predpisu, ale o odporúčanie na obmedzenie strát výkonu. Pre 600 V je to 6–9 V na celej slučke plus a mínus.
Aký je rozdiel medzi PV1-F a H1Z2Z2-K?
Oba sú jednožilové medené vodiče pre DC obvody vo fotovoltike. PV1-F je staršie označenie a H1Z2Z2-K je typ podľa EN 50618 s napätím 1,5 kV DC (maximálne 1,8 kV DC) a 1,0/1,0 kV AC.
Ako vypočítať úbytok napätia v solárnom kábli?
Zo vzorca ΔU = 2 · L · I / (γ · S). Pre meď je γ orientačne 56 m/(Ω·mm²). Výsledok porovnajte s napätím reťazca; úbytok by nemal presiahnuť 1–1,5%.