Який кабель потрібен між акумулятором та інвертором: переріз, довжина, наконечники

Між акумулятором та інвертором тече найбільший струм у всій системі. Помилка з перерізом чи обтиском не завжди виявляється одразу: інвертор може місяцями працювати, доки під великим навантаженням не почне вимикатися через низьку напругу або не обгорить наконечник. Розрахунок тут простий, і зробити його варто заздалегідь.

Крок 1. Рахуємо струм

Струм від батареї: I = P / (ККД × мінімальна напруга). Беріть напругу наприкінці розряду — саме тоді струм найбільший.

• автомобільний інвертор 1000 Вт, 12 В: 1000 / (0,9 × 11) ≈ 101 А;
• автономний 3000 Вт, 24 В: 3000 / (0,92 × 22) ≈ 148 А;
• гібридний 5 кВт, 48 В: 5000 / (0,94 × 46) ≈ 116 А;
• гібридний 8 кВт, 48 В: 8000 / (0,95 × 46) ≈ 183 А.

Пікову потужність (пуск насоса чи компресора) інвертор тримає кілька секунд — для нагріву кабелю це не критично, а для падіння напруги важливо.

Крок 2. Переріз за нагрівом

Орієнтовні тривалі струми для одиночного гнучкого мідного кабелю в гумовій ізоляції, прокладеного відкрито при +30 °C:

• 16 мм² — близько 100 А;
• 25 мм² — 130 А;
• 35 мм² — 160 А;
• 50 мм² — 200 А;
• 70 мм² — 250 А.

У джгуті, коробі чи теплому приміщенні допустимий струм нижчий, тому звіряйтеся з таблицею виробника кабелю. Найнадійніший орієнтир — переріз з інструкції інвертора: для моделей 5 кВт 48 В зазвичай 25–35 мм², для 8–12 кВт — 50–70 мм² або дві паралельні лінії.

Крок 3. Падіння напруги

Опір лінії: R = 0,0175 × 2L / S, де L — довжина в один бік (м), S — переріз (мм²), а множник 2 враховує плюс і мінус.

Приклад 1. 48 В, 116 А, кабель 2 м, 25 мм²: R = 0,0175 × 4 / 25 = 0,0028 Ом. Падіння — 116 × 0,0028 ≈ 0,33 В, тобто 0,7 % напруги. Добре, хоча в тепло однаково йде 116² × 0,0028 ≈ 38 Вт.

Приклад 2. 12 В, 101 А, кабель 3 м, 16 мм²: R = 0,0175 × 6 / 16 ≈ 0,0066 Ом. Падіння — 0,66 В, понад 5 % напруги. На розрядженій батареї інвертор отримає менше 11 В і вимкнеться через низьку напругу, хоча заряд ще є. Тут потрібні 35 мм² і довжина не більше 1,5 м.

Мета — не більше 1–2 % падіння, а для 12-вольтових систем — якомога менше.

Підсумок для інвертора 5 кВт 48 В. Струм 116 А, запобіжник із запасом — 150 А. Кабель 25 мм² за падінням напруги проходить, але його допустимий струм (~130 А) нижчий за номінал запобіжника, тож беремо 35 мм²: допустимі ~160 А, а падіння на 2 м — лише 0,23 В.

Довжина і прокладка

• Робіть кабель коротким, без запасу «кільцями».
• Плюс і мінус прокладайте поряд — так менше завад та індуктивність лінії.
• Якщо батарей кілька, кабелі від кожної до шини мають бути однакової довжини й перерізу, інакше батареї розряджатимуться нерівномірно.
• Закріплюйте кабель і захищайте його від гострих країв, у стінах — гільзи.
• Запобіжник — на плюсі біля батареї (докладніше — у статті про захист інвертора).

Який кабель брати

• Мідний гнучкий багатодротовий кабель класу 5 або 6: зварювальний, КГ, H07RN-F чи спеціальний акумуляторний. Жорсткий одножильний ламається від вібрацій і погано обтискається.
• Не алюміній і не CCA — алюмінієву жилу з мідним покриттям. Такий «автомобільний» кабель має на 50–60 % більший опір, ніж мідний того самого перерізу.
• Ізоляція — із запасом за температурою, кольори — червоний для плюса, чорний для мінуса.

Наконечники й обтиск

• Мідні луджені трубчасті наконечники під свій переріз і діаметр болта клеми (М6, М8, М10).
• Обтиск — гідравлічним пресом із шестигранною матрицею. Плоскогубці, молоток чи лише паяльник дають з'єднання, яке гріється.
• Поверх — термозбіжна трубка.
• Наконечник прилягає безпосередньо до площадки клеми; шайба й гровер — зверху, а не між наконечником і клемою.
• Затягування — з моментом за інструкцією; через кілька тижнів роботи його варто перевірити.

Перевірка після монтажу

Під навантаженням виміряйте напругу на клемах батареї і на клемах інвертора: різниця — це реальне падіння на кабелі та з'єднаннях. Після 20–30 хвилин роботи на великій потужності перевірте температуру наконечників тепловізором або безконтактним термометром. Помітно теплий наконечник — ознака поганого обтиску чи слабкого затягування.