Таблица заполнения проводами для солнечных PV-установок
Заполнение проводами солнечных PV: 10 AWG PV-провод на DC-стороне, выход AC инвертора подбирается по номиналу инвертора, трасса EMT или PVC.
Заполнение проводами для солнечных PV установок регулируется NEC Article 690. Типичная бытовая string-PV использует 10 AWG USE-2/PV-провод на DC-стороне от модулей до комбайнера или инвертора, затем AC THHN/THWN-2, подбирается по номинальному выходу инвертора на AC-стороне. Трассы обычно EMT в помещениях и PVC или EMT снаружи. Article 690 имеет уникальные правила подбора проводников: 156% тока короткого замыкания модуля для источниковых цепей PV, плюс соображения температуры крыши.
Характеристики нагрузки
Бытовые PV-системы сильно варьируются:
| Система | Диапазон напряжения DC | Ток DC на строку | AC-выход (240V) |
|---|---|---|---|
| 5 кВт жилая | 300-500V | 10A | 21A |
| 8 кВт жилая | 350-600V | 10-13A | 33A |
| 10 кВт жилая | 400-600V | 13-15A | 42A |
| 12 кВт с батареей | 400-600V | 15-18A | 50A |
DC-сторона ограничена током модулей (Isc редко превышает 14A на современных панелях). AC-сторона задаётся номинальным длительным выходным током инвертора по шильдику.
Ссылки на статьи NEC
- NEC 690.7 — максимальное напряжение DC (Voc × температурный множитель)
- NEC 690.8 — подбор тока цепи (1,25 × Isc, затем ещё 1,25 для длительного)
- NEC 690.9 — защита от сверхтока
- NEC 690.12 — быстрое отключение
- NEC 690.13/690.15 — DC и AC разъединители
- NEC 690.31 — методы прокладки и разделение проводников
- NEC 690.45-47 — заземление и соединение оборудования
- NEC 705 — взаимоподключение с коммунальной сетью (правило 120% на шине)
Подбор проводников — DC-сторона
Токовая нагрузка проводника источниковой цепи PV должна быть равна или превышать 1,56 × Isc:
| Isc модуля | 1,56 × Isc | Минимальная медь (75°C) | Распространённое сечение |
|---|---|---|---|
| 9A | 14,0A | 14 AWG (20A) | 10 AWG |
| 11A | 17,2A | 14 AWG | 10 AWG |
| 13A | 20,3A | 12 AWG (25A) | 10 AWG |
| 15A | 23,4A | 10 AWG (35A) | 10 AWG |
Большинство бытовых string-установок используют 10 AWG PV-провод/USE-2 для источниковых цепей, так как он выдерживает температуры крыши и даёт комфортный запас по падению напряжения.
Подбор проводников — AC-сторона
AC-выход инвертора — длительная нагрузка. Подбирайте по 125% от номинального длительного выходного тока по NEC 690.8(B):
| AC-выход инвертора | × 1,25 | Медь THHN | Алюминий |
|---|---|---|---|
| 24A (~6 кВт) | 30A | 10 AWG | 8 AWG |
| 32A (~7,7 кВт) | 40A | 8 AWG | 6 AWG |
| 40A (~9,6 кВт) | 50A | 8 AWG | 6 AWG |
| 48A (~11,5 кВт) | 60A | 6 AWG | 4 AWG |
| 64A (~15 кВт) | 80A | 4 AWG | 2 AWG |
Подбор трубы
Типичная DC-магистраль с 3 × 10 AWG PV-провод (PV+, PV-, EGC) в EMT или PVC:
| Трасса | Проводники | Площадь | % заполнения |
|---|---|---|---|
| 1/2" EMT | 3 × 10 PV-провод (0,0260 in²) | 0,0780 in² | 39,6% (свыше 40%) |
| 3/4" EMT | 3 × 10 PV-провод | 0,0780 in² | 16,5% |
| 1/2" PVC Sch 40 | 3 × 10 | 0,0780 in² | 26,1% |
| 3/4" PVC Sch 40 | 3 × 10 | 0,0780 in² | 14,7% |
Даже если три 10 AWG едва проходят 40% в 1/2" EMT, большинство монтажников используют 3/4" EMT для запаса ёмкости и облегчения протяжки на изгибах крыши.
Для более крупных инверторов с 2 или более строками:
| Проводники | Требуемая трасса |
|---|---|
| 6 × 10 PV-провод + 1 × 10 EGC | 1" EMT (~33% заполнения) |
| 8 × 10 PV-провод + 1 × 10 EGC | 1-1/4" EMT |
AC-сторона: 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC для инвертора 40A — укладывается в 3/4" EMT при ~28%.
Особые требования
- Быстрое отключение (NEC 690.12) — устройства быстрого отключения уровня модуля или уровня строки.
- DC-разъединитель в зоне видимости инвертора.
- AC-разъединитель обычно 60A неплавкий разъединитель между инвертором и главным щитом.
- Правило 120% (NEC 705.12) — автомат инвертора + главный автомат на шине не могут превышать 120% номинала шины. Распространённый backfed-автомат на противоположном конце шины от главного.
- Заземление оборудования — EGC подбирается по NEC 250.122 на основании устройства от сверхтока, а не проводника.
Разобранный пример — PV-система 8 кВт
Система: 24 модуля × 350Вт в 2 строках по 12. Инвертор: 7,6 кВт 240V однофазный, длительный AC-выход 32A. Isc модуля = 11A.
- DC источниковые цепи: 4 проводника (2 строки × +/-) 10 AWG PV-провод + 10 AWG EGC, прокладываются в 3/4" EMT от крышного комбайнера вниз к инвертору. Заполнение: 5 × 0,0260 = 0,130 in² в 3/4" EMT (0,213 in² предел 40%) = 24,4%, проходит.
- AC-выход: 32A × 1,25 = 40A. Используйте 8 AWG медь THHN. 3 × 8 AWG + 1 × 10 EGC в 3/4" EMT до AC-разъединителя, затем до backfed-автомата 40A.
- Проверка 120%: Шина главного щита 200A, главный автомат 200A + автомат PV 40A на противоположном конце = 240A. 200 × 1,2 = 240A. Проходит (точно на пределе).
Используйте Калькулятор заполнения трубы для проверки.
Краткая сводка
| Компонент | Провод | Труба |
|---|---|---|
| DC-магистраль (одна строка, модули 10A) | 10 AWG PV-провод × 3 | 3/4" EMT |
| DC-магистраль (2 строки) | 10 AWG PV-провод × 5 | 3/4-1" EMT |
| AC-выход (инвертор 7,6 кВт) | 8 AWG THHN × 3 | 3/4" EMT |
| AC-выход (инвертор 11,5 кВт) | 6 AWG THHN × 3 | 3/4-1" EMT |