Y a-t-il une différence entre le transfert de courant continu sur un fil de 36 mm² ou six fils de 6 mm²?


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Je conçois un site d'énergie solaire bricolage hors réseau où la distance entre les panneaux solaires et l'onduleur sera de plusieurs dizaines de mètres, je préférerais donc mettre un fil plus épais pour minimiser les pertes.

Bien qu'il semble assez évident qu'en termes de pertes, six
câbles en cuivre isolés de 6 mm² devraient fonctionner de manière identique à un câble de 36 mm² (pour être précis, la taille la plus proche existant sur le marché est de 35 mm² mais supposons 36 mm² dans le but de cette question), je suis prêt à revérifier cela avec des experts. Le courant continu passera-t-il uniformément sur les six câbles, ou y a-t-il des nuances / pièges que je ne prends pas en compte?

La raison pour laquelle j'utiliserais 6 x 6 mm² au lieu d'un 35 mm² est simplement que le premier est 1,5 fois moins cher.

Mise à jour:

Je donne juste un peu plus de détails car il y a des suggestions que la conception pourrait être défectueuse et je devrais rapprocher l'onduleur des panneaux et faire fonctionner quelques dizaines de mètres de courant alternatif à la place.

L'ensemble de panneaux produira 92–112V. Il est capable de générer jusqu'à 2900 W (plein soleil à angle droit), le courant sera donc jusqu'à 32 A. Cette calculatrice montre que pour un fil de 40 m de long, il me faudrait 35 mm² pour maintenir les pertes à moins de 2% (et je détesterais en fait qu'elles dépassent 1%). Oui, je pourrais éventuellement ériger le hangar électrique à moins de 5 m des panneaux, mais cela ne serait pas très joli en termes d'aménagement paysager. De plus, je préférerais garder la batterie plus près de la maison afin de pouvoir alimenter certains appareils CC sans double conversion.


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La seule amélioration que je suggérerais serait de considérer 7 câbles, pour faciliter leur torsion (et un peu de rétrécissement à chaque pied pour les garder en ordre)
Brian Drummond

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@BrianDrummond juste curieux, pourquoi 7 serait mieux pour se tordre? Je pense qu'il y a des connaissances intéressantes derrière votre phrase.
Vladimir Cravero

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Six brins s'adaptent parfaitement autour d'un central formant un câble à 7 brins. (12 autres pourraient s'adapter autour d'eux et 18 autres autour d'eux, pour des câbles de 19 et 37 brins respectivement)
Brian Drummond

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@mkeith La batterie est de 48V. L' onduleur / contrôleur de charge prendra 60 à 145 V des panneaux et produira 48 V pour la batterie.
Greendrake

Réponses:


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Ce ne sont pas seulement des pertes. Le fil chauffe à cause de l'I ^ 2R, et la chaleur s'écoule à travers la surface. Six fils auront une surface beaucoup plus grande pour refroidir, vous pouvez donc avoir plus de courant.


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En supposant, bien sûr, que vous ne les attachez pas par câble en groupe!
Finbarr

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Eh bien ... Bon, je n'ai pas fait de chiffres :)
Gregory Kornblum

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Tout matériau de fil avec un comportement NTC pourrait vous donner de mauvaises surprises (courant de courant, emballement thermique entraînant une défaillance de la cascade) ici :)
rackandboneman

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Les réglementations sur le câblage électrique ont des tableaux de #conducteurs en fonction du courant et de la taille des conduits, il est donc facile de savoir que vous concevez quelque chose de conforme.
Henry Crun

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@rackandboneman, bien que ce que vous dites soit vrai, les seuls vrais candidats pour le câblage sont le cuivre et l'aluminium qui ont tous deux un tempco positif en ce qui concerne la résistivité. Fondamentalement, tous les métaux ont un tempco positif, y compris l'acier, l'acier inoxydable, le tungstène, le laiton, etc.
mkeith

5

Une chose à considérer est que certains codes électriques prescrivent des diamètres minimaux pour certains schémas de câblage - par exemple, un diamètre minimum pour le conducteur PEN dans le système TNC / TNC-S - pour la sécurité contre les problèmes mécaniques (dans l'exemple de la TNC, un PEN détruit pourrait ont des résultats désastreux si une charge lourde avec un boîtier métallique "mis à la terre" est connectée). La manière dont cela s'applique ou non aux circuits CC hors réseau est également une question de code.

Une autre chose (légèrement hors sujet mais importante) à considérer avec les circuits CC lourds: tout ce qui se connecte / se déconnecte (commutateurs, fusibles, automates, contacteurs, connecteurs) et est évalué pour xx ampères AC à 250 V n'est PAS automatiquement évalué (ou approprié ou sûr!) pour xx ampères DC à des tensions encore plus faibles. La raison en est que les conceptions à CA uniquement reposent sur le fait que les arcs éventuels seront rapidement interrompus par le passage à zéro CA.


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Plusieurs dizaines de mètres à 36 mm2 sont fous, à l'exception de la configuration de 10 kWc. Je suppose que ce n'est pas le cas. Il est lourd, cher et montre généralement que quelque chose n'est pas optimal. À l'exception des cas marginaux, vous pouvez à la fois économiser beaucoup d'argent et obtenir plus d'énergie en gardant les fils entre 2,5 et 6 mm2, en utilisant une pile de panneaux solaires à tension plus élevée et un onduleur correspondant.


Qu'est-ce qu'un «kWc»?
Transistor

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Ce n'est pas ce que le PO a demandé, mais c'est un bon point à soulever. Si possible, il serait préférable de placer l'onduleur / contrôleur de charge et les batteries près des panneaux et de faire passer le long câble à la tension alternative la plus élevée.
mkeith

@Transistor kWp = kilowatt crête. La puissance maximale que les panneaux peuvent produire en plein soleil.
Simon B

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kWpeak

Il sera de 92 à 112 V avec un courant jusqu'à 32 A (plein soleil à angle droit) sur une distance pouvant atteindre 40 mètres. Cette calculatrice montre que j'ai besoin de 35 mm² pour maintenir les pertes à moins de 2% (et je détesterais en fait qu'elles dépassent 1%). Quant à la distance - je préfère mettre des fils supplémentaires que d'ériger le hangar d'alimentation là où je ne veux pas qu'il sorte.
Greendrake

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Une considération que d'autres n'ont pas abordée est qu'il s'agit d'une installation extérieure sujette à l'usure du soleil et de la pluie. Les six fils plus petits subiront beaucoup plus de dommages que le seul conducteur lourd.


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Les panneaux solaires génèrent du courant continu. Il existe des effets complexes et fascinants de la transmission de courant alternatif qui ne s'appliquent pas à votre problème. La capacité de transport de courant continu des fils dépend de leur section, utilisez donc la méthode la moins chère. Bien que le problème de Christoph soit techniquement correct, dans la vraie vie, ce ne sera jamais un problème, en partie parce qu'un fil chauffant, sa résistance augmente. Il y a donc une rétroaction négative qui équilibre la charge. Si vous êtes concerné, utilisez des fils nus maintenus en contact les uns avec les autres (torsadés). Il est plus important de déterminer le courant max (au flux solaire max) et la taille de manière appropriée.


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Pour les applications CC à courant très élevé, pensez au fil de soudage à l'arc. Je pense que la taille 0000 devrait très bien fonctionner. Remarquez la construction; des centaines ou des milliers de fils toronnés fins.


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C'est trop optimiste. Si le R des six fils est légèrement différent (et il le sera), le courant "préférera" passer à travers le fil avec le R le plus bas et le chauffer (plus que les autres). Finalement, ce fil pourrait brûler. Je suggère fortement un seul fil.


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En quoi cela pourrait-il être différent? Le courant circulera sur chacun d'eux en parallèle, selon leur R.
Gregory Kornblum

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Et un fil avec un R inférieur sera plus large, donc il aura une capacité de charge plus élevée.
Wouter van Ooijen

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Et le coefficient de température de résistance positif fera augmenter la résistance du fil chaud et le courant aura tendance à s'équilibrer.
Transistor

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Cela peut être vrai pour les semi-conducteurs parallèles comme les diodes ou les transistors, mais ce n'est pas le cas pour les fils de cuivre, leur résistance augmente avec l'augmentation de la température.
Uwe

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La conductivité du fil de cuivre est raisonnablement bien contrôlée pendant la fabrication car le but principal du fil de cuivre est de conduire le courant. Et le fil de cuivre a un coefficient de température positif assez élevé en ce qui concerne la résistivité. Il ne devrait donc pas y avoir de problème pour autant. Le seul problème qui pourrait se poser est si un ou plusieurs brins sont en quelque sorte cassés et deviennent non conducteurs.
mkeith
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