Kalkulator Przekroju Przewodu - Rozmiar AWG i Spadek Napięcia | SolarRatio
Oblicz prawidłowy przekrój przewodu (AWG) dla systemu solarnego. Wprowadź prąd, długość przewodu i napięcie, aby znaleźć zalecany przekrój i spadek napięcia.
Dobór przekroju kabli zapobiega spadkom napięcia, przegrzaniu, pożarom i nieefektywnemu ładowaniu w obwodach DC solarnych i bateryjnych. Właściwe AWG zależy od prądu (A), długości jednostronnej (m), napięcia systemu i akceptowalnego procentu spadku (typowo 3 % dla obwodów, 1 % dla odcinka kontroler-bateria). Zbyt cienki kabel rozprasza energię jako ciepło, ogranicza prąd ładowania i może stopić izolację. Narzędzie daje rekomendację AWG miedzi spełniającą obciążalność i spadek napięcia w deratingu NEC 690 lub PN-IEC 60364. Polskie instalacje PV muszą być zaprojektowane zgodnie z normą PN-HD 60364 i wymaganiami IRiESD właściwego OSD; przekroje kabli AC i DC są weryfikowane podczas odbioru technicznego przez inspektora UDT lub certyfikowanego instalatora OZE.
Jak to działa
Kalkulator stosuje prawo Ohma z rezystywnością miedzi (10,4 ohm-cmil/ft w 20 °C) dla obliczenia spadku: Vdrop = 2 × prąd × długość × opór. Długość pełna liczy się, bo prąd płynie w obie strony. Porównaj spadek z napięciem systemu, aby uzyskać procent; powyżej 3 % narzędzie zwiększa o jeden AWG. Krzyżuje też tabele obciążalności (NEC Table 310.16 dla THWN-2 w rurze z czynnikiem 1,25x dla ciągłego obciążenia solarnego; odpowiednio PN-IEC). Systemy wyższego napięcia przenoszą mniej prądu przy tej samej mocy — 1 000 W przy 12V to 83 A (min AWG 2), przy 48V tylko 21 A (AWG 10). To główny powód, dla którego poważne off-grid migrują na 48V. W Polsce norma PN-HD 60364 określa dopuszczalne obciążalności prądowe kabli w zależności od metody ułożenia (w rurze, na drabince, w ziemi), co może wymuszać stosowanie przekrojów w mm² zamiast AWG — kalkulator przelicza między oboma systemami.
Scenariusze użycia
Instalatorzy off-grid ciągną AWG 2/0 miedź z banku 48V 600 Ah do falownika 6 000 W w odległości 1 m, utrzymując spadek poniżej 1 % przy 125 A ciągłych. Instalatorzy PV mieszkalnego dobierają AWG 10 USE-2 między modułami a combinerem, AWG 8 PV do falownika z deratingiem termicznym i rury. Konstruktorzy RV ciągną AWG 6 między bankiem 200 Ah LiFePO4 a falownikiem 2 000 W, AWG 4 dla obwodu DC-DC alternatora. Budowniczowie łodzi używają cynowanego kabla morskiego o jeden-dwa kalibry grubszego, by skompensować ABYC. Instalatorzy pomp głębinowych liczą AWG dla całej trasy głowica-pompa, często AWG 10 lub 12 na 100 m dla pompy 1 KM 240V. Polscy instalatorzy przyłączający mikroinstalację do sieci OSD (np. Tauron lub PGE Dystrybucja) stosują kabel YKY lub YDY 3×6 mm² lub 3×10 mm² AC między falownikiem a licznikiem dwukierunkowym zgodnie z warunkami przyłączenia.
Często zadawane pytania
Jaki jest maksymalny akceptowalny spadek napięcia dla systemu solarnego?
Utrzymuj spadek napięcia poniżej 3% dla wydajności. Dla systemu 12V to maksymalnie 0,36V. Większy spadek napięcia marnuje energię i może powodować nieprawidłowe działanie lub wyłączenie urządzeń.
Dlaczego dobór przewodu DC różni się od AC?
Obwody DC przewodzą prąd w obu kierunkach przez osobne przewodniki dodatnie i ujemne, więc całkowita długość przewodu wynosi 2× odległość w jedną stronę. Systemy DC działają również przy niższych napięciach, wymagając wyższego prądu dla tej samej mocy, co wymaga grubszych przewodów.
Jaki przekrój przewodu użyć między panelami słonecznymi a regulatorem ładowania?
Użyj kalkulatora przekroju przewodu z prądem zwarciowym panelu (Isc) i odległością od paneli do regulatora. Zazwyczaj AWG 10-6 dla tras poniżej 9 metrów przy 20-40A.
Czy powinienem używać przewodów miedzianych czy aluminiowych w systemach solarnych?
Przewody miedziane są zdecydowanie preferowane w systemach solarnych. Przewody aluminiowe mają wyższą rezystancję (wymagają 2 grubsze wymiary), są podatne na utlenianie w połączeniach i nie są odpowiednie dla większości złączy solarnych. Zawsze używaj miedzi do okablowania DC.
Jak obsługiwać dobór przewodów dla systemu 48V vs 12V?
Systemy wyższego napięcia przewodzą mniejszy prąd dla tej samej mocy (P=V×I), umożliwiając cieńsze przewody. Obciążenie 1000W przy 12V pobiera 83A (potrzebne AWG 2), podczas gdy przy 48V pobiera tylko 21A (wystarczy AWG 10). To główna zaleta systemów wyższego napięcia.
Jak Używać Kalkulatora Przekroju Przewodu
Wprowadź prąd (A), długość przewodu w jedną stronę (m), napięcie systemu (V) i maksymalny dopuszczalny spadek napięcia (%). Wzór: VD = (2 × L × I × ρ) / A, gdzie ρ = 0,0172 Ω·mm²/m dla miedzi.
Utrzymuj spadek napięcia poniżej 3% dla wydajności. Większy spadek napięcia marnuje energię i może wpływać na wydajność urządzenia. Używaj grubszych przewodów dla długich tras lub obwodów o wysokim prądzie.
Obwody DC używają zarówno przewodnika dodatniego, jak i ujemnego, więc całkowita długość przewodu wynosi 2× odległość w jedną stronę. Zawsze używaj następnego wymiaru powyżej obliczonego minimum dla marginesu bezpieczeństwa.