Падение напряжения в DC-кабеле солнечных панелей: как оценить

Какие числа подставлять в расчёт

L — расстояние в одну сторону от источника до нагрузки, поэтому в формуле сопротивления появляется множитель 2 для пути туда и обратно. S — площадь сечения проводника, I — рабочий ток цепи, V — рабочее напряжение. Для меди при 20 °C часто используют удельное сопротивление около 0,0175 Ω·мм²/м как расчётный ориентир; реальное сопротивление увеличивается с температурой. NREL учитывает DC wiring losses как отдельную категорию системных потерь.

Совет: Для PV-строки берите рабочий ток, соответствующий рассматриваемому режиму, а не автоматически Isc, если вы считаете именно рабочую потерю мощности.

Пример расчёта для медного кабеля

1. Пусть длина трассы в одну сторону 20 м, ток 12 А, сечение 4 мм², рабочее напряжение строки 350 В.
2. Сопротивление пары проводов: R ≈ 2 × 0,0175 × 20 / 4 = 0,175 Ω.
3. Падение напряжения: ΔV ≈ 12 × 0,175 = 2,1 В.
4. Относительное падение: 2,1 / 350 × 100 ≈ 0,6%.
5. Потеря мощности в этой точке режима приблизительно I × ΔV = 25,2 Вт.

Предупреждение: Это не заменяет проверку допустимого тока кабеля, защиты, разъёмов и требований местных электротехнических норм.

Почему высоковольтная строка теряет меньший процент

При одинаковой передаваемой мощности более высокое напряжение обычно означает меньший ток. А резистивные потери растут как I²R, поэтому ток сильно влияет на нагрев проводки. Но нельзя повышать напряжение произвольно: число модулей в серии ограничено максимальным DC-входом инвертора и холодным Voc. Проект кабеля всегда рассматривают вместе со схемой строки, а не отдельно.

Что уменьшает падение напряжения

• Увеличить сечение S. Снижает сопротивление линии.
• Сократить длину L. Снижает сопротивление пропорционально длине.
• Снизить ток при той же мощности. Сильно уменьшает I²R-потери, но требует допустимой системной схемы.

Где простой расчёт уже недостаточен

Для длинных трасс, высокой температуры, алюминиевых проводников, нескольких кабелей в пучке или прокладки по крыше нужен полноценный расчёт допустимой токовой нагрузки и коррекционных коэффициентов. Также проверьте потери в соединениях и разъёмах: даже хороший кабель не компенсирует плохой контакт. Если речь идёт о стационарной домашней PV-системе, сечение и защиту должен подтвердить квалифицированный проектировщик/электрик.

Важно: Не уменьшайте сечение только потому, что расчёт процента потерь выглядит маленьким: электрическая безопасность и допустимый ток имеют отдельные ограничения.

Как использовать результат на практике

Сравните несколько допустимых сечений и посмотрите, сколько ватт и процентов теряется на каждой версии. Если разница между 4 и 6 мм² мала по энергии, решение всё равно может определяться токовой нагрузкой, механической прочностью, разъёмами и нормативами. Для экономической оценки умножайте потерянную мощность не на 8760 часов, а на реальный профиль работы системы.

Температура кабеля и реальная потеря

Сопротивление меди растёт с температурой, поэтому расчёт по 20 °C немного оптимистичен для нагретого кабеля на крыше. Профессиональный проект использует температурные и монтажные поправки, а также проверяет допустимый ток проводника. Если вы сравниваете два сечения только по проценту падения, добавьте сценарий высокой температуры: он показывает, почему запас по сечению может быть полезен даже при небольшой номинальной потере.

Что учитывать

При одинаковой передаваемой мощности более высокое напряжение обычно означает меньший ток. А резистивные потери растут как I²R, поэтому ток сильно влияет на нагрев проводки. Но нельзя повышать напряжение произвольно: число модулей в серии ограничено максимальным DC-входом инвертора и холодным Voc. Проект кабеля всегда рассматривают вместе со схемой строки, а не отдельно.

Источники и проверка

Инструкция составлена редакцией N1RO на 2026-09-23. Перед действием сверьте актуальные условия на официальном сайте сервиса или производителя.

• System Advisor Model Help
• PVWatts Calculator