Какой провод нужен для аккумулятора

Сечение провода считают по току, а не по ёмкости батареи. Проверяют два условия: провод не перегревается — это допустимый ток по ПУЭ, и на нём теряется не больше пары процентов напряжения — это длина. Из двух сечений берут большее. На плюс у самой батареи ставят предохранитель: он должен сгореть раньше, чем провод.

Сначала — ток

Ток считают по нагрузке, которая работает одновременно. Для инвертора это мощность, делённая на напряжение батареи и КПД инвертора (около 92 %): 1 000 Вт от батареи 12,8 В — около 85 А, от 25,6 В — около 42 А, от 51,2 В — около 21 А. У мотора, насоса или светильника ток пишут на шильдике; если там ватты — делят их на напряжение.

Ёмкость батареи на сечение не влияет: инвертор берёт один и тот же ток и от 100, и от 300 А·ч. Влияет напряжение — чем оно выше, тем меньше ток при той же мощности и тем тоньше провод.

Какой ток держит провод: таблица ПУЭ

Допустимый длительный ток по ПУЭ: табл. 1.3.4 — провода с резиновой и ПВХ-изоляцией, проложенные открыто (например, ПуГВ); табл. 1.3.8 — переносные шланговые кабели (например, КГ). Для гибкого кабеля сечений больше 70 мм² в таблице нет.

Значения посчитаны для воздуха +25 °C и нагрева жилы до +65 °C. Если провод лежит в жгуте, в тёплом моторном отсеке или в закрытом коробе, он охлаждается хуже — берите сечение на ступень больше. У провода в силиконовой изоляции допустимый ток выше, его смотрят в паспорте производителя.

Длина: сколько напряжения теряется в проводе

Чем длиннее кабель, тем больше на нём падает напряжение: ΔU = ток × 0,0175 × 2 × длина ÷ сечение. Двойка — потому что ток идёт к нагрузке по плюсу и возвращается по минусу, 0,0175 Ом·мм²/м — удельное сопротивление меди. Мы считаем, что на кабеле должно теряться не больше 2 % напряжения батареи: на 12,8 В это 0,26 В. Больше — и инвертор под нагрузкой увидит просадку и отключится раньше, чем разрядится батарея.

Длина кабеля в одну сторону, при которой падение — 2 % от 12,8 В. «—» — провод этого сечения такой ток длительно не держит (ПУЭ, провод в ПВХ-изоляции). Для 24 В длины вдвое больше, для 48 В — вчетверо.

Провод для инвертора: готовые сочетания

Здесь учтены оба условия и предохранитель: инвертор на полной мощности, кабель до 1,5 м в одну сторону.

Предохранитель — ближайший номинал не меньше тока × 1,25; провод держит ток предохранителя. «—» — в таблице ПУЭ для гибкого кабеля такого сечения нет.

Отсюда видно, почему мощные инверторы ставят на 24 и 48 В. Три киловатта от 12,8 В — это ток около 255 А, предохранитель 350 А и провод 120 мм²: такой кабель трудно согнуть и опрессовать. Те же три киловатта от 51,2 В — около 64 А и провод 10 мм². Какое напряжение брать под мощность, разобрано на странице аккумулятора для инвертора.

Какой предохранитель поставить на аккумулятор

• Номинал. Не меньше рабочего тока с запасом в 25 %: на пределе вставка греется и со временем перегорает без замыкания. И не больше допустимого тока провода, иначе при перегрузке первым сгорит провод. Это правило ГОСТ Р 50571.4.43 (п. 433.1): ток нагрузки ≤ номинал защиты ≤ допустимый ток провода. Если не сходится — берут провод толще.
• Место. На плюсовом проводе, как можно ближе к клемме батареи: кусок провода до предохранителя ничем не защищён. Если батарей несколько параллельно, предохранитель ставят на плюс каждой.
• Постоянный ток. В паспорте вставки должно стоять напряжение постоянного тока (DC) не ниже полного заряда батареи: 14,6 В для 12-вольтовой, 29,2 В для 24-вольтовой и 58,4 В для 48-вольтовой. Обычные автомобильные предохранители рассчитаны на 32 В — на 48 В они не годятся.
• Отключающая способность. При замыкании литиевая батарея отдаёт сотни и тысячи ампер. Вставка должна разорвать такой ток, а не держать дугу, — эту строку тоже ищут в паспорте.
• Автомат вместо предохранителя — только с маркировкой DC и на нужное напряжение. Обычный автомат для сети 230 В рассчитан на переменный ток и дугу постоянного тока может не погасить.

Плата защиты (BMS) предохранитель не заменяет. При замыкании она тоже отключает батарею, но её ключи — транзисторы, и при отказе они остаются замкнутыми. Предохранитель — вторая защита, которая от платы не зависит.

Блок предохранителей

Когда от батареи питаются несколько потребителей — свет, насос, эхолот, холодильник, — их подключают через блок предохранителей: на каждую линию своя вставка, по сечению её провода. Тонкий провод к светильнику защищает маленький предохранитель, толстый кабель к инвертору — большой. Одна общая вставка на 100 А тонкий провод не спасёт: он сгорит раньше, чем она сработает.

Провод и предохранитель для зарядки

Провода зарядного рассчитаны на его ток. Если их удлиняют, сечение берут не меньше штатного. Минимум по допустимому току с учётом предохранителя: 10 А — 1,5 мм², 20 А — 2,5 мм², 30 А — 4 мм². Падение напряжения здесь не так важно: к концу заряда ток падает, и напряжение на батарее догоняет зарядное.

Предохранитель на зарядную линию — на ток зарядного с запасом в 25 %: 5 А — вставка 10 А, 10 А — вставка 15 А, 20 А — вставка 25 А, 30 А — вставка 40 А. Ставят его тоже у батареи.

Перемычки между батареями

Перемычка несёт тот же ток, что и основной кабель, поэтому её сечение — такое же. При параллельном соединении провода к общей шине делают одинаковой длины: иначе ближняя батарея отдаёт больше и стареет быстрее. Схемы — в статье как соединить аккумуляторы.

Если сечение указано в AWG

Сечение посчитано по определению калибра AWG. При замене на метрический провод округляют вверх: вместо 4 AWG берут 25 мм², а не 16.

Наконечники и клеммы

Греется чаще не провод, а соединение. Наконечник берут под сечение провода и под болт клеммы, опрессовывают инструментом под это сечение, место обжима закрывают термоусадкой. Болт затягивают с усилием, которое указано для клеммы. Плохо обжатый наконечник или ослабший болт на большом токе греются сильнее самого провода, поэтому после первых часов работы соединения проверяют и подтягивают.

Частые ошибки

• Сечение «по ёмкости». Батарее на 200 А·ч не нужен провод толще, чем батарее на 100: считают по току.
• Предохранитель больше, чем держит провод. Вставка на 200 А на проводе 25 мм² не сработает, пока провод не перегреется: допустимый ток у него 140 А.
• Предохранитель у инвертора, а не у батареи. Весь кабель от клеммы до вставки остаётся без защиты.
• Бытовой автомат на постоянном токе. Он может не разорвать цепь при замыкании.
• Длинный кабель «чтобы батарея стояла подальше». На 12 В каждый лишний метр — потерянное напряжение, и инвертор отключается по разряду раньше времени.

Батареи собираем с клеммами под болт и выводами под ваш кабель. Ток платы защиты подбираем под ваш инвертор или мотор — на странице плат BMS есть ступени по току.