태양광 펌프 케이블 크기 및 전압 강하: 2026년 전체 가이드

A 태양열 펌프 시스템일반적으로 펌프 헤드와 유량이라는 두 가지 숫자로 판매됩니다. 그런 다음 설치되고 세 번째 숫자인 케이블이 광고된 대로 작동하는지 여부를 조용히 결정합니다. 소형 케이블은 태양광 펌핑에서 가장 흔하면서도 가장 적게 진단되는 결함 중 하나입니다. 어레이도 양호하고, 펌프도 양호하고, 컨트롤러도 양호하지만, 펌프가 느리게 작동하거나, 정오에 저전압으로 작동하거나, 이른 아침에 전혀 시동되지 않습니다. 원인은 길고 얇은 전선에서 몇 볼트가 손실되는 경우가 많습니다.

이 가이드에서는 실제적인 측면에서 전체 주제를 다룹니다. 전압 강하가 어떻게 작동하는지, 어느 정도의 허용 범위가 허용되는지, 어떤 케이블 크기에 어떤 전류가 전달되는지, 작업 사례를 통해 단계별로 실행 크기를 조정하는 방법, 케이블이 시추공에서 10년 동안 견딜 수 있는지 결정하는 설치 세부 사항 등이 있습니다. 이 문서는 220W에서 15,000W까지 태양광 펌프와 컨트롤러를 제작하는 Taizhou Lead Pump Co., Ltd.의 엔지니어링 팀이 작성했습니다.

1. 케이블이 태양광 펌프 작동 여부를 결정하는 이유

주전원 펌프와 달리 태양광 펌프는 전압에 매우 민감합니다. 230V로 공급되는 그리드 펌프는 누구도 눈치채지 못하게 10V 강하를 견딜 수 있습니다. 96V DC태양열 펌프10V가 손실되면 공급이 10% 이상 손실되고 컨트롤러의 MPPT 창, 시작 임계값 및 저전압 보호 기능이 모두 오작동하기 시작합니다.

케이블을 잘못 연결하면 세 가지 결과가 발생합니다.

· 펌핑 시간 손실. 펌프를 시작하려면 최소 전압이 필요합니다. 전압 강하는 해당 임계값을 아침 늦게, 오후 일찍으로 밀어넣어 하루 중 가장 생산적인 시간을 잃게 됩니다.

· 최대 흐름이 중단되었습니다. 공칭 전압 이하로 작동하는 모터는 동일한 부하에 대해 더 많은 전류를 소비하고 더 뜨겁게 작동하며 더 적은 양의 물을 전달합니다. 이는 전형적인 '작동하지만 데이터시트와는 다르다'는 불만 사항입니다.

· 귀찮은 여행과 짧은 수명. 저전압 및 과전류 보호가 반복적으로 작동합니다. 모든 여행은 시작-정지 주기이며, 모든 주기에는 모터, 씰 및 컨트롤러의 커패시터가 마모됩니다.

2. 중요한 두 가지 숫자: 전압 강하와 전류 용량

케이블 선택은 항상 두 가지 독립적인 한계 사이의 절충안이므로 두 가지를 모두 충족해야 합니다.

전압 강하(성능 한계)

모든 구리 미터에는 저항이 있습니다. 이를 통해 흐르는 전류는 전류, 길이 및 미터당 저항에 비례하여 전압을 잃습니다. 전압 강하는 그 자체로는 아무 것도 손상시키지 않지만 모터를 고갈시킵니다. 이것이 시스템 성능을 결정하는 한계입니다.

전류 용량 - 전류 운반 용량(안전 한계)

단면 과열에 비해 너무 많은 전류를 전달하는 도체입니다. 시추공에서 케이블은 공기 흐름이 없는 덮개 내부에서 드롭 파이프와 함께 묶여 있어 열이 빠져나갈 수 없습니다. 과열은 PVC 단열재의 성능을 저하시키고, 수중의 단열재 성능 저하로 인해 펌프가 완전히 단락됩니다. 이는 시스템이 안전한지 여부를 결정하는 한계입니다.

전압 강하 테스트를 통과한 케이블이 전류용량 테스트에 실패할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 항상 두 가지를 모두 계산한 다음 더 큰 크기를 선택하십시오.

3. 전압 강하 공식과 3%/5% 규칙

2선 DC 회로의 경우 — 이것이 가장 중요한 것입니다.태양열 펌프어레이 및 많은 펌프 공급 장치는 다음과 같습니다. 전압 강하는 다음과 같습니다.

VD(V) = 2 × L × I × ρ ¼ A

· L = 단방향 케이블 길이(미터)(2개는 복귀 도체를 나타냄)

· I = 전류(암페어)

· ρ = 20°C에서 구리의 저항 ≒ 0.0175 Ω·mm²/m(핫 케이블 및 보수적인 설계에는 0.020 사용)

· A = 도체 단면적(mm²)

3상 AC의 경우 동일한 개념은 VD = √3 × L × I × ρ ¼ A가 됩니다. 단상 AC의 경우 역률이 포함된 2선 공식을 사용합니다.

얼마나 많은 하락이 허용됩니까? 업계 규칙과 우리가 설계한 규칙은 다음과 같습니다.

두 가지 실제 규칙이 따릅니다. 첫째, 항상 케이블이 볼 수 있는 최고 전류를 계산하십시오. 일반적으로 정격 작동 전류가 아니라 최대 부하 시 펌프의 최대 입력 전류입니다. 둘째, 케이블이 뜨거워지거나, 다른 케이블과 묶이거나, 여름 직사광선에 노출될 경우 10~20%의 여유를 추가하십시오.

4. 전선 게이지: mm², AWG 및 각 크기에 따른 규격

미터법 mm²는 대부분의 수출 시장에서 표준입니다. 북미 구매자는 AWG로 생각합니다. 대략적인 등가물과 일반적인 구리 전류용량(PVC 절연, 주변 온도 30°C, 대기 중 단일 케이블)은 다음과 같습니다.

전류용량 수치는 참고용입니다. 절연 유형 및 설치 방법에 대해서는 항상 케이블 제조업체의 데이터시트를 참조하여 확인하세요. 시추공에 묶인 수중 드롭 케이블의 경우 약 0.8의 경감 계수를 적용합니다. 도관 또는 뜨거운 지붕 공간의 케이블의 경우 0.7–0.8. 감소된 수치가 부하에 가까워지면 한 사이즈 크게 하세요.

5. 빠른 참조: 10미터당 전압 손실

아래 표는 20°C에서 단방향 구리 배선, 2선 회로 10m당 전압 강하(V)를 나타냅니다. 이는 시스템 전압과 무관하므로 48V, 96V, 220V 또는 380V 시스템에 사용할 수 있습니다. 결과를 허용된 백분율과 비교하면 됩니다.

20A를 전달하는 4mm² 케이블은 10m당 1.75V를 잃습니다. 10.5V의 60m 이상의 단방향 실행 - 380V 시스템에서는 괜찮고(2.8%), 96V 시스템에서는 치명적입니다(10.9%).

6. 단계별 크기 조정(세 가지 작업 예 사용)

매번 실행할 때마다 다음 순서를 사용하십시오.

· 1단계 - 시스템 전압을 설정합니다. DC 시스템의 경우 공칭 DC 버스 전압, AC의 경우 위상 전압입니다.

· 2단계 — 최대 전류를 찾습니다. 명판이나 데이터시트에 나와 있는 최대 부하 시 펌프의 최대 입력 전류를 사용하십시오. 어레이에서 컨트롤러로 실행하려면 어레이 단락 전류 × 1.25를 사용하십시오.

· 3단계 - 실제 단방향 길이를 측정합니다. 시추공의 수직 낙하, 배열로의 수평 연장, 각 끝의 여유 2~3m를 포함합니다. 부지 계획에서 추정하지 마십시오.

· 4단계 - 허용되는 드롭을 설정합니다. 각 섹션의 시스템 전압 3%, 총 5%.

· 5단계 - A를 구합니다. A = 2 × L × I × ρ ¼ VD_allowed. 다음 표준 크기로 반올림하세요.

· 6단계 - 전류용량을 확인하고 용량 감소를 적용하고 접지 도체를 확인합니다. 의심스러우면 한 사이즈 크게 하십시오. 펌프가 고장났을 때와 비교하면 비용 차이는 미미합니다.

예 A — 1.5kW DC 잠수정, 96V 시스템, 단방향 60m

최대 펌프 전류 15.6A. 허용된 강하는 96V의 3% = 2.88V. A = 2 × 60 × 15.6 × 0.0175 ¼ 2.88 = 11.4mm². 다음 표준 크기는 16mm²입니다. 전류량 확인: 16mm²는 약 62~76A로 평가되며 시추공에서는 15.6A보다 훨씬 높은 55A로 감소됩니다. 결과: 16mm², 3% 내부에서 편안하게 사용 가능합니다.

예 B — 2.2kW AC 단상 표면 펌프, 220V, 50m 단방향

전류 ≒ 10A. 허용된 강하는 220V의 3% = 6.6V. A = 2 × 50 × 10 × 0.0175 ¼ 6.6 = 2.65mm². 다음 표준 크기는 4mm²로 약 1.75V 강하(0.8%)를 제공합니다. 이는 부하 상태에서 시작하는 모터에 적합한 마진입니다. 결과: 4mm².

예 C — 7.5kW 3상 잠수정, 380V, 단방향 120m

전류 ≒ 15A. 허용된 강하는 380V의 3% = 11.4V. A = 1.732 × 120 × 15 × 0.0175 ¼ 11.4 = 4.8mm². 전압 강하는 6mm²로 표시되지만 15kW급 시추공 설치에서는 일반적으로 기계적 견고성과 향후 재평가를 위해 10mm²를 지정합니다. 결과: 10mm² — 전류용량과 실제 검사가 최소 계산보다 우수하며 이는 깊은 우물에서는 일반적입니다.

7. 태양계의 두 흐름은 동일하지 않습니다.

대부분의 설치에는 두 개의 서로 다른 케이블이 있으며 서로 다른 이유로 실패합니다.

어레이 → 컨트롤러

이 런은 지붕 위, 지상 마운트, 들판을 가로질러 노출됩니다. 이는 어레이의 전압에서 어레이의 전체 전류를 전달합니다. 우선 순위는 UV 등급 절연, 설치류 및 노린재에 대한 기계적 보호, 올바른 극성 및 컨트롤러의 DC 절연기입니다. 일반 건축용 전선 대신 태양광 케이블(H1Z2Z2-K 또는 동급)을 사용하십시오.

컨트롤러 → 펌프

이 흐름은 시추공에 묻혀 있고 영구적으로 젖어 있으며 펌프를 당기지 않고는 교체가 불가능합니다. 우선순위는 연속적인 방수 재킷, 강력한 물리적 지지대(케이블은 자체 도체에 매달지 않고 스트레인 릴리프에 걸어야 함) 및 열 인식 용량 감소를 갖춘 적절한 수중 드롭 케이블입니다. 시스템의 어느 곳에서나 초과 지출을 하려는 경우 여기에서 초과 지출을 하십시오.

장기간 어레이를 실행하는 경우 또 다른 옵션은 어레이 전압을 높이고 컨트롤러에서 낮추는 것입니다. 즉, 전압을 두 배로 늘리면 전류가 절반으로 줄어들고 손실은 전류의 제곱에 비례하여 감소합니다. 이것이 바로 깊은 유정에서 96V 및 192V DC 시스템이 일반적으로 사용되는 이유입니다.

8. 케이블 수명을 결정하는 설치 세부 사항

· 하나의 연속 길이를 사용합니다. 젖은 시추공의 모든 연결부는 미래의 실패 지점입니다. 불가피하게 접합이 필요한 경우에는 테이프가 아닌 적절한 수중 접합 키트를 사용하십시오.

· 케이블을 독립적으로 지원합니다. 케이블은 2~3m마다 드롭 파이프에 연결되며 상단에는 스트레인 릴리프 그립이 있습니다. 도체는 케이블의 무게를 지탱해서는 안 됩니다.

· 서비스 루프를 종료합니다. 웰헤드와 컨트롤러에서 2~3m 정도 여유가 있으면 시운전 중에 다시 잡아당길 필요가 없습니다.

· 펌프 흡입구에서 케이블을 분리하세요. 흡입 영역에서 멀리 떨어진 곳에 테이프를 붙이고 파이프 위로 직선으로 배선합니다.

· 굴곡 반경을 존중하세요. 단단하게 구부러지면 단열재가 균열됩니다. 제조업체의 최소 반경(일반적으로 케이블 직경의 6~10배)을 따르십시오.

· 올바르게 접지하고 결합하세요. 지역 규정에 따라 펌프 본체와 컨트롤러 인클로저를 접지하십시오. 떠 다니는 태양 전지판에서도 프레임을 접착하십시오.

· 번개로부터 보호하세요. 긴 어레이 실행은 유도된 스파이크를 포착합니다. 컨트롤러에 DC 서지 피뢰기를 장착하고 접지 리드를 짧고 직선으로 유지하십시오.

· 양쪽 끝에 라벨을 붙입니다. 컨트롤러 인클로저 내부에 케이블 일정이 테이프로 붙어 있어 다음 기술자의 작업 시간을 절약해 줍니다.

9. 우리가 반복적으로 보는 8가지 실수

· 최대 입력 전류 대신 정격 전류에 따른 크기 - 중요한 순간에 케이블은 미미합니다.

· 유정 깊이를 측정하고 종종 더 긴 배열에 대한 수평 연결을 잊어버립니다.

· 트럭에 있었기 때문에 시추공에 건물 와이어를 사용했습니다. 일반 PVC는 영구적인 침수에서 살아남지 못합니다.

· 40m DC 실행에서 비용을 절약하기 위해 알루미늄을 선택한 후 전압 붕괴가 더 심해지는 이유가 무엇인지 궁금합니다.

· 온도 감소를 무시합니다. 자유 공기에서 정격 41A의 케이블은 묶인 시추공에서 30A를 전달할 수 있습니다.

· 절연 테이프로 중간 부분을 접합합니다. 물은 항상 관절을 찾습니다.

· 펌프 케이블과 어레이 케이블을 모두 용량 감소를 확인하지 않고 동일한 도관에 연결합니다.

· 케이블을 자체 도체에 매달아 두면 구리가 천천히 늘어나고 저항이 상승합니다.

10. 문제 해결: 케이블 관련 증상

11. 시운전 전 케이블 체크리스트

· 단방향 길이는 추정되지 않고 측정 및 기록되었습니다.

· 데이터시트에서 가져온 최대 전류(해당되는 경우 1.25 계수 적용)

· 각 구간별로 전압 강하가 계산되며, 총합이 5% 미만입니다.

· 온도 및 번들 용량 감소를 통해 전류용량 확인

· 환경에 적합한 케이블 유형(어레이용 UV, 시추공용 수중)

· 흘수선 아래에는 접합이 없습니다. 모든 접합은 수중 키트를 사용합니다.

· 2~3m마다 케이블을 지원하고 수원에서 변형 방지

· 처음 시작하기 전에 접지에 대한 절연 저항을 측정하고 기록했습니다.

· 접지 연속성 및 극성 확인됨

· 컨트롤러 내부에 남아 있는 케이블 일정 및 기본 길이

12. 자주 묻는 질문

Q: 길이가 짧을 경우 더 작은 케이블을 사용할 수 있나요?

A: 예. 전압 강하는 길이에 따라 확장되므로 10m 실행은 100m 실행보다 훨씬 작은 도체를 허용합니다. 그러나 모터 전류를 전달하는 모든 전류 용량 요구 사항을 밑돌거나 1.5mm² 이하로 낮추지 마십시오.

Q: AC 측에서도 전압 강하가 중요합니까?

답변: 중요하지만 덜 극적입니다. 주 전압이 더 높고 손실률이 더 작기 때문입니다. 동일한 3% 규칙이 적용되며 모터 시동을 확인하는 경우입니다.

Q: 최대 실행 길이는 얼마입니까?태양열 펌프?

답변: 정해진 한도는 없습니다. 비용에 제한이 있습니다. 대략 150~200m를 넘으면 3%를 유지하는 데 필요한 케이블이 비싸지고 시스템 전압을 높이는 것이 일반적으로 구리를 구입하는 것보다 저렴합니다.

Q: 전체 실행에 대해 하나의 케이블 크기를 사용해야 합니까?

답: 반드시 그렇지는 않습니다. 깊은 시추공 부분에는 더 무거운 케이블을 사용하고, 각 부분이 별도로 계산된다면 지상에서는 더 가벼운 케이블을 사용하는 것이 일반적이고 합리적입니다.

Q: 펌프가 아침에만 저전압 상태로 작동하는 이유는 무엇입니까?

A: 저조도에서 어레이 전압은 이미 시작 임계값에 가깝습니다. 케이블이 떨어지면 아래로 밀려납니다. 일반적으로 어레이에서 컨트롤러로의 실행을 개선하면 문제가 해결됩니다.

Q: 알루미늄 케이블이 허용됩니까?

A: 고정식 대형 섹션 피더의 경우 올바른 러그와 항산화 화합물을 사용합니다. 수중 드롭 케이블의 경우 구리를 사용하지 마십시오.

Q: 펌프를 내리기 전 케이블을 어떻게 확인하나요?

A: 접지에 대한 절연 저항(일반적으로 새 케이블의 경우 500V에서 >100MΩ), 모든 코어의 연속성 및 극성 확인. 판독값을 기록하십시오. 이는 향후 결함 찾기를 위한 기준이 됩니다.

Q: 웰헤드의 접속 배선함을 사용하여 수중 케이블을 연장할 수 있습니까?

A: 예. 양쪽에 스트레인 릴리프가 있는 적절한 IP68 인클로저에 흘수선 위. 흘수선 아래에서는 수중 접속 키트를 사용하거나 전혀 사용하지 마십시오.

결론

케이블은 태양광 펌프 시스템의 가장 저렴한 부분이며 잘못되기 가장 쉬운 부분입니다. 3%/5% 규칙에 대한 전압 강하와 감소된 테이블에 대한 전류용량이라는 두 가지 계산을 통해 현장에서 거의 모든 케이블 관련 오류를 방지합니다. 펌프가 구멍 아래로 내려가기 전에 이를 수행하고 숫자를 기록하면 시스템은 10년 후에도 여전히 정격 유량을 제공할 것입니다.

LEAD PUMP 소개(Taizhou Lead Pump Co., Ltd.)

Taizhou Lead Pump Co., Ltd.는 태양열 워터 펌프와 220W ~ 15,000W의 다양한 수중, 원심, 제트 및 하수 펌프를 제조합니다. 펌프와 컨트롤러를 모두 제작하므로 우물 깊이, 수두, 흐름 및 일광 시간에 맞게 케이블을 포함한 전체 시스템의 크기를 조정할 수 있습니다. 제품에는 CE, RoHS 및 ISO 9001:2015 인증이 있습니다.

· 웹사이트: www.zjleadpump.com

· 이메일: sales01@zjleadpump.com

· WhatsApp: +86 195 6006 2010

· MOQ: OEM의 경우 모델당 50세트; 샘플 1-5 세트; 모델당 도매 50+ 세트

· 보증: 펌프 본체 2년, 컨트롤러 1년 - 교체, 질문 없음(FOB 중국)

· 아프리카: 나이지리아, 탄자니아, 케냐, 남아프리카, 가나, 카메룬의 현지 회사 계정 현지화폐 결제 가능

실제 프로젝트에 적합한 크기의 케이블이 필요하십니까? 시스템 전압, 펌프 전력, 유정 깊이, 컨트롤러까지의 거리 등 4가지 숫자를 보내주시면 엔지니어링 팀이 24시간 이내에 크기 조정 테이블과 견적을 보내드립니다.