我应该在建筑物之间使用交流电还是直流电?

电器工程 交流 直流 户外
2022-01-18 01:39:46

我打算在一栋楼的屋顶上安装太阳能电池板(充电控制器和电池在这栋楼里),为另一栋楼的直流电路供电。无需为交流设备供电。建筑物相距约5m。

用交流电还是直流电将建筑物连接在一起更好吗?直流电会更容易,因为不需要逆变器/变压器,但是在建筑物之间在室外铺设直流电缆这么远有什么缺点吗?

编辑:我忘了提到负载。最大为 30A 12VDC。

4个回答

电压降将超过任何 12V 电路。

将太阳能电池板、电池和充电器重新排列为 48V 电路。这使得 1-2 伏的电压降不那么重要。它还将电流降至 7.5A,这更容易处理。

在接收端,使用 48V/12V DC-DC 转换器。

电压降和电缆规格都不好,但更糟糕的是这种系统的安全性。

防火安全性差是电线过长和电压降显着的间接后果。您的建筑物相距 5m,但建筑物本身并不是无大小的。我打赌电池和“远程”大楼的电器之间有 20m 的电线。有关电压损失,请参见其他答案。

比如说,您在远程部分的某个地方有短路。在电池附近,你有一个保险丝。它会吹。问题解决了。或者是吗?

当大量过电流通过保险丝时,保险丝会很快熔断。比如说,20 倍。众所周知,它们在断开轻度过载方面表现不佳,例如其额定电流的 5 倍。并且由于 12V 电池的正常电压损失为 2V,良好的短路将使电流增加约 6 倍(实际上,由于多种原因,电流会有所减少)。

因此,您调整电线的大小不是出于负载考虑,而是出于保险丝效率。要么你使用不切实际的粗电缆,这可能比电池更贵,要么你做其他事情。

我的建议:

去24V。

您仍然有大量的汽车设备可供选择(灯、逆变器、手机/平板电脑/笔记本电脑充电器、冰箱等),因为许多卡车和公共汽车都有 24V 系统。大多数汽车电气部件要么有 12V 和 24V 版本,要么只是额定为 10-32V

LED 灯条也可用于 24V。您甚至可以获得更好的 24V“恒流 LED 灯条”,它们对充电/放电电压波动有一定的抵抗力。

对于相同的保险丝效率,24V 的电线将获得 1/4 的尺寸/质量/价格。大多数电器和太阳能控制器的效率也更高一些。

也可以使用更高的电压,但你不会得到现成的廉价零件,而且 48V 已经有点危险了。

我建议您根本不要将其转换为交流电。

如果您在 5 米处使用 10mm2 铜线,则在 12v-DC - 30 安培时电压降为 4.43%。正如@janka 提到的那样,最好重新排列面板阵列以增加系统电压并降低其电流(安培)。因为那样的话,您需要更细的电线和更低的功率损耗和电压降。

传输线。在此处输入图像描述

如果您将其转换为交流电,您需要在第一栋建筑中安装逆变器,在第二栋建筑中您还需要交流到直流转换器,(因为您的设备需要直流电,而不是交流电)并且您必须为逆变器和转换器支付更多不必要的成本,还这两种设备(直流到交流和交流到直流)在它们的电路中有一些功率损耗,如果它们每个都有 2% 的功率损耗,那么您在大约 5 米内有 4% 的功率损耗

AC 优于 DC 的一个优点是开关、保险丝或断路器更容易中断 AC 电流的流动。一些设备的额定值允许使用 AC 或 DC,但 DC 的最大安全电压可能比 AC 的最大安全电压小一个数量级。

话虽如此,如果您确实使用直流电,确保两根电线都没有相对于地的正电位将大大避免电线腐蚀。如果在相对于地浮动的两条线之间有直流电压,并且任何电流都可以通过绝缘层泄漏,则从正极线流向负极线的电流最终会导致金属从正极线移动到负极线. 然而,如果两根电线相对于接地桩都偏置到负电位,那么最终的效果是金属将从接地桩带到电线上。如果接地桩一开始就比电线粗得多,那么让接地桩直径收缩一毫米可能远比让电线收缩这么多问题要小得多。