Valg av kabel - PFSP - AC/DC - teori diskusjon

[Jgytterdal@gmail.com]

Jeg kjøpte brukt 25m med 4x16mm2 pfsp kabel som jeg bruker i mitt oppsett. Dette er vanligvis kjempedyr kabel til flere tusen kr. Som jeg var heldig å kommer over billig.
Har da i praksis 2x32mm2.
70v og 9A gir i praksis et tap på 0,25v , eller 0,3% .

[Endeli]

Jeg kjøpte brukt 25m med 4x16mm2 pfsp kabel som jeg bruker i mitt oppsett. Dette er vanligvis kjempedyr kabel til flere tusen kr. Som jeg var heldig å kommer over billig.
Har da i praksis 2x32mm2.
70v og 9A gir i praksis et tap på 0,25v , eller 0,3% .

Det stemmer ikke helt, siden dette er mm2 så kan du ikke summere slik, vil heller si du har ca 2x24 mm2.

[Ludo]

Pfsp er generelt ikke like godt egnet til Dc installasjoner med lav spenning heller. Pfsp er flertrådet og ikke mangetrådet som feks RK er. Tror neppe det spiller så veldig stor når den er såpass dimensjonert da overflaten på kobberet allikevel er stor. Mål gjerne det faktiske spenningstapet og motstanden i kabelen og del med oss.

Montering i trær faller vel ikke under " anbefalt" da de vokser, flere trær vokser ulikt og de beveger seg i vind. Større installasjoner vil i stor grad også påvirke treet da presset på treet øker utover det naturen har dimensjonert det for. Dess høyere opp dess større moment...

Motorsag er en ypperlig oppfinnelse. Det finnes mye av stativer med litt høyde som feks benyttes i solparker etc.

[OS]

Det stemmer ikke helt, siden dette er mm2 så kan du ikke summere slik, vil heller si du har ca 2x24 mm2.

Åh? Dette må du forklare!

Jeg bruker 3x16/16 PFSP selv og den egner seg godt. Den kan graves ned i bakken uten noen form for beskyttelse. Jeg betalte kr 60/m for noen år siden via en elektriker jeg kjenner.

[Jgytterdal@gmail.com]

Klar over at tre vokser og det er en kalkulert risiko :-), man må selvfølgelig være forberedt på å justere oppsettet over tid.
Men har også skjønt at trær vokser i toppen og ganske stabile nedover i stamnen

Når det gjelder spenningsfall er det litt vanskelig og måle eksakt, da lading/ spening fluktuerer hele tiden. Men det jeg vet er at på gode soldager har jeg oppnåd 514W maks lading og det er jo så og si maksimalt av hva panelene klarer. Mao ikke nevneverdig tap.
Helt sikkert riktig rent teoretisk at pfsp ikke egner seg men på denannen side er jo dette en veldig robust kabel som tåler vær og vind


Litt usikker på logikken bak at 2x16 blir 24.
Det er jo arealer vi snakker om .
Det blir som å si at 2rom på 16m2 tilsammen 24m2

Sagt på en annen måte hvis man dobler tversnittet blir ikke dobbel kapasitet?

[OS]

Litt usikker på logikken bak at 2x16 blir 24.
Det er jo arealer vi snakker om .
Det blir som å si at 2rom på 16m2 tilsammen 24m2

Sagt på en annen måte hvis man dobler tversnittet blir ikke dobbel kapasitet?

Jo dobler du tverrsnittet får du dobbelt tverrsnitt. At 2x16mm2 blir 24mm2 stemmer ikke.

[Ludo]

Jeg kan ikke verifisere det eksakte tallet til Endeli da jeg ikke besitter tabell fra aktuell kabelprodusent. Mm2 er tverrsnittet av kobberet, ikke isolasjon (som rom areal). Hadde det vært snakk om kabel med kun en leder ville en dobling gitt omtrent det dobbelte areal da økningen i masse kobber ville vært omtrentlig det dobbelte. Antall ledere er det sentrale her, færre store ledere gir større luftrom og mindre overflate kobber, mange små ledere gir mindre luftrom og større areal kobberoverflate. En økning i dimensjon på RK kabel gir normalt flere ledere, en økning for pfsp gir ikke nødvendigvis flere ledere.

Ser man på strøm og kabel vil feks typisk en 25mm2 70c kabel være ratet til ca 120 A mens en 50mm2 være ratet til ca 160A
Total lederdiameter i eksemplet går fra ca 8mm til ca 11.Altså ingen dobling av den totale diameter på kabelen totalt eller den totale strømmen.

Mulig dette ble knotete forklart...

[OS]

Jeg kan ikke verifisere det eksakte tallet til Endeli da jeg ikke besitter tabell fra aktuell kabelprodusent. Mm2 er tverrsnittet av kobberet, ikke isolasjon (som rom areal). Hadde det vært snakk om kabel med kun en leder ville en dobling gitt omtrent det dobbelte areal da økningen i masse kobber ville vært omtrentlig det dobbelte. Antall ledere er det sentrale her, færre store ledere gir større luftrom og mindre overflate kobber, mange små ledere gir mindre luftrom og større areal kobberoverflate. En økning i dimensjon på RK kabel gir normalt flere ledere, en økning for pfsp gir ikke nødvendigvis flere ledere.

Ser man på strøm og kabel vil feks typisk en 25mm2 70c kabel være ratet til ca 120 A mens en 50mm2 være ratet til ca 160A
Total lederdiameter i eksemplet går fra ca 8mm til ca 11.Altså ingen dobling av den totale diameter på kabelen totalt eller den totale strømmen.

Mulig dette ble knotete forklart...

Du begynner å snakke om diameteren her. Det er arealet vi snakker om.

Og når det gjelder (PFSP) kabler så er det arealet på kobbertverrsnittet som er spesifisert. Luften mellom lederne teller ikke med.

[Ludo]

Sikkert dårlig forklart på tampen av helgen, tar den...

https://elektrovg1.wikispaces.com/file/view/Ta%20inn%20hele%20skjermen%2029.11.2012%20153645.jpg/402733094/Ta%20inn%20hele%20skjermen%2029.11.2012%20153645.jpg

Linken viser enkelt hva som er areal = tverrsnitt

Poenget var bare at mange sylindre plassert inne i en stor sylinder får en mye større overflate (det som er intr ang spenningsfall) enn en stor sylinder plassert i den samme sylinderen. En dobling av av nevnte kabel gir muligens en dobling av evne til å føre strøm men ikke nødvendigvis en halvering av spenningstap.

Bare en digresjon. Etter over 30 år med erfaringer fra yrkeslivet som berører feks dette feltet har jeg tilgode å møte nevneverdig mange elektrikere som innehar noe særlig kunnskap om kabling og likestrøm. Ikke noe vondt om elektrikere av den grunn men det er vel bare fordi de driver lite med det. Pfsp feks er konstruert med begrepet " kraftkabel" der produksjon følger en europeisk standard (genlec)  og kabelen produseres for enkel nedgraving for fremføring av  AC spenning i området 300 - 500v. Kabelen har få kobberledere fordi spenningstap er et mindre problem for den typen installasjon den er ment for. For DC installasjon benyttes utelukkende RK kabel. Ulempen er at etterspørsel etter RK kabel for direkte nedgraving vel er så lav at tilbudet er deretter.

[kristianh]

Dette mener jeg blir litt feil. For DC og lavfrekvent AC (50 Hz) som vi snakker om her er det til hyttebruk revnende likegyldig om tverrsnittet er av én leder eller mange ledere.

Færre ledere = billigere å produsere, men stivere og mindre egnet til bevegelser og vibrasjoner.
Man bruker derfor i større grad RK i f.eks. bil og båt der bevegelse og vibrasjoner er et større problem enn i hytte. Og dette har antageligvis blitt dradd med over i hyttemarkedet fordi det er 12V.

Man bruker jo også RK i AC-installasjoner der man trenger mer fleksible kabler, og gummikabel/skjøteledninger er mangetrådet for å være mer fleksible.

Når det kommer til høye frekvenser kan man få såkalt "skin effect". Dvs. elektronene i lederen beveger seg langs overflaten på lederen, ikke så mye i senter. Da kan det ha en effekt med mange-leder for å få større overflate, men det er ikke relevent verken i likestrøm eller normal 50Hz AC.

For øvrig er det få mange-leder kabler som er egnet til utendørs installasjon, og man står igjen med PFSP eller PFXP f.eks.

https://www.quora.com/Which-type-of-wire-is-good-for-AC-and-DC-current-solid-core-single-strand-wire-or-stranded-wire
http://customcable.ca/stranded-vs-solid-wire/
http://www.st-andrews.ac.uk/~www_pa/Scots_Guide/audio/skineffect/page1.html

Nå er det vel ikke nødvendigvis heller sånn at AC er best for å overføre kraft, men billigere før avstandene blir lange:
http://www.tu.no/artikler/her-er-verdens-storste-offshore-anlegg-for-hoyspent-likestrom/232257
http://analysis.windenergyupdate.com/offshore-wind/hvdc-vs-hvac-cables-offshore-wind
(litt off-topic men  ::) )

[Endeli]

Beklager det gikk litt fort i svingen en søndagskveld ::)

Det blir omvendt av det jeg skrev, 2x16mm2 leder mer strøm en 1x32mm2.
Ser en på denne tabellen så ser en at 25mm2 har max 100A mens 50mm2 har max 160a

http://baatplassen.no/bildearkiv/1/1360/kabeldiameter.jpg

[Jgytterdal@gmail.com]

Godt at vi fikk oppklart dette da!
Uansett vil jeg i hvertfall anbefale  pfsp utfra totale hensyn:


- lite tap (i mitt tilfelle)
- robusthet mot vær og vind

Det hender at slike kabelrester blir solgt billig på Finn.

[OS]

Jeg er enig med kristianh.

For vårt bruk er det likegyldig hvor mange tråder det er. Den PFSP 3x16 som jeg bruker har 7 tråder på 1,7mm i hver av lederne. Bruker vi  formelen for areal av en sirkel får vi 7*1,7*1,7*pi/4 = 16mm2.

[Ludo]

Strømmen velger minste motstands vei, den følger derfor overflaten på kobberet.

Mer overflate gir mindre motstand
Dess høyere motstand, dess høyere spenningstap. Det er ikke verre enn det.
Hadde ikke naturlovene vært slik de er, at strømmen går dit det er et lavere potensial hadde det aldri gått strøm fra panel til batteri.

Som jeg skrev i et innlegg lengre opp: Mål gjerne tapet og del med oss. hvorvidt tapet er av betydning (for pfsp) er langt enklere å måle enn å regne ut.
Måling gjøres best på en helt skyfri dag med stabil solinnstråling.

Feks i en 12V installasjon er et tap på 2V enormt. I en 230v installasjon helt uten betydning.

For de som kjøper relativt dyre MPPT regulatorer der Buck boost benyttes til å transformere strømmen ned for å oppnå høyere effekt bør i alle fall ønske at spenningen frem til regulator er så høy som mulig.

DC ripple er et anvendelig forholdstall for i tillegg å sjekke terminering og kabling.
Er ripple høy er kabling dårlig. Dette kan enkelt måles med et vanlig multimeter.


Noen linker for regneglade

http://media.draka.no/2015/06/Teknisk-Håndbok-2010_final-til-web.pdf

https://no.wikipedia.org/wiki/Motstand_(resistans)

[OS]

Strømmen velger minste motstands vei, den følger derfor overflaten på kobberet.

Det stemmer ikke. Ved DC som vi snakker om her fyller strømmen hele tverrsnittet.

Og det er nettopp i slike systemer som vi har det er enkelt å regne ut. Dobler du tverrsnittet i kabelen halvverer du motstanden i den. Enkelt og greit! Å begynne å forvirre folk med luften mellom lederne osv. syns jeg ikke noe om.

[kristianh]

Jupp. Som jeg skrev lenger oppe kalles det skin effect og er absolutt relevant for industri og kraftdistribusjon, absolutt ikke relevant for en hytteinstallasjon.

Skin effect

[Jgytterdal@gmail.com]

Jeg synes dette sporer helt av,

Mine erfaringer med pfsp er så og si neglisjerbart tap , med eller uten teoretiske ulemper denne kabeltypen har.
Må skille på tunge industrikrav og en enkel hytteløsning. Det tror jeg de fleste er enig i.

Igjen : så lenge mine to seriekoblede paneler i praksis leverer mominell effekt til laderen er jeg fornøyd.

Jeg trordet er slike erfaringer de fleste er ute etter her på forumet!

[Røilern]

Denne tråden dro litt avgårde fra den opprinnelige tråden. Jeg har derfor splittet den i to.

Av hensyn til fremtidige lesere som bruker forumet som oppslagsverk må vi rydde unna rene faktafeil. Det kan vi gjøre enten ved å slette enkeltinnlegg eller å legge inn "(red. anm.)"

Inspill mottas med takk

[Jgytterdal@gmail.com]

Et innspill fra meg er at de som legger inn innlegg, beskriver sine erfaringer fra egne løsninger, og at man toner ned ''tech spec'' som alle og enhver kan google seg fram til.

På den måten får man fram de gode erfaringene som mange setter pris på å lese om.

[OS]

Her er et par innspill fra meg:

Som nevnt ovenfor mener jeg dette er feil:

Strømmen velger minste motstands vei, den følger derfor overflaten på kobberet

Og ang en dobling av arealet så får vi en dobling av arealet uansett antall ledere eller hvor mye luft det er mellom dem. Det er areal kobber (eller aluminium eller hva det måtte være) som er oppgitt når det f.eks står at kabelen er 16mm2. Det er like mye kobber i en PFSP 16mm2 som i en RK 16mm2

[kristianh]

Når vi nå først har en egen tråd om kabel går jeg litt tilbake til mitt innlegg om mangetrådet vs enkelt- eller fåtrådet kabel. I hytteinstallasjoner virker det være vanligst å bruke myk RK-kabel da det er det hyttebutikkene selger. Etter min mening kan man like godt legge opp PR-kabel (som er den stive kabelen som elektrikeren legger opp hjemme hos deg), og gjerne med jordleder selv om den brukes til et 12V-anlegg. Fordi:
- Det er billigere
- Det gir en penere installasjon (rettere kabelstrekk)
- Større sjanse for at elektrikeren vil gjenbruke kabelen dersom du senere får innlagt strøm, eller skal flytte kursen til å bli forsynt fra inverter
- Du har allerede jord tilgjengelig om det trengs til 230V
- Mtp spenningsfall er det like bra som mangetrådet RK-kabel i 12V, ref. innlegg over

Må man ha veldig grov kabel er det selvsagt verre med PR, men trengs ikke de store tverrsnittene, hvorfor ikke bruke PR kabel.

Selv la jeg opp RK til det meste på 12V. Noe av dette skal nå bli 230V og da kunne jeg like godt hatt en PR-kabel i stedet for RK-kabelen som "henger" og "sagger" mellom kabelklemmene

[Ludo]

Strømmen velger minste motstands vei, den følger derfor overflaten på kobberet.

Det stemmer ikke. Ved DC som vi snakker om her fyller strømmen hele tverrsnittet.

OS har rett, tenkte AC så er det oppklart.

Forholdet er vel omtrent en tredobling av overflate på en sylinder ved en dobling av tverrsnitt.

Det er fra min verden ganske vanlig at RK kabler har lavere resistans en tilsvarende tverrsnitt i kabler med færre tråder.
http://www.calmont.com//pdf/calmont-eng-wire-gauge.pdf
Denne tabellen som viser flere typer kabler med samme tverrsnitt illustrerer dette.

Gjorde for moroskyld et lite "vitenskapelig" garasjeeksperiment.
Fant en PR 2.5mm2 fra Nexans på 21 meter (har ikke produsentdata for motstand i kabel). Kuttet opp en tilsvarende RK i samme lengde og tverrsnitt. Ikke sikker på hvor jeg har den fra men trolig Draka.

Satte på en digital strømforsyning. Målte i den andre enden med et Fluke Oscilloskop og et Fluke vanlig multimeter.

Ved 24V ubelastet viste de to kablene eksakt samme spenning og ikke tap overhode, det samme ved 14V. Satte så på en last og sendte 0,5 A gjennom. Resultatet var et lite spenningstap i begge kabler men 0,1 V forskjell. Reduserte spenningen til 12V og økte så strømmen til 3A. Et markant spenningstap i begge kabler men tapet var 0.33V større i PR kabelen.
Alle målinger ble gjentatt tre ganger.
Kuttet så av 1 meter av begge kablene og strippet en av lederne i hver av de for isolasjon. Kontrollmålte lengden og kveilet de opp. Fant frem kruttvekta (brukes til lading så den er nøyaktig) Veide de og Rk kabelen veide 21,2 gram og PR kabelen veide 19.4gram. En forskjell i masse som i seg selv forklarer en del av forskjellen.
For en krets blir kabellengden x2 mellom tilførsel til last altså 42 x (21,2 - 19.4)= 75.6 gram kobber forskjell!


Vil tro de fleste utstyrsleverandører leverer RK hovedsakelig på grunn av fleksibilitet og fordi en god terminering er mye enklere for den vanlige forbruker kontra få stive ledere. RK brukes også utelukkende i båt/bil men her kan utfordringen være oksidering hvis kabel-ender ikke fortinnes og krympes.
Enig i at PR er enklere å legge pent men igjen så er mange forgrenings -  punkter som koblingsbokser og stikkontakter kanskje en utfordring i forhold til god kontakt i alle punkter når det nødvendigvis ikke er profesjonelle som utfører jobben.

[kristianh]

Greit nok,
Fler/mangetrådet kabel produseres av et antall tråder med tilsammen oppgitt tverrsnitt (2.5mm2 f.eks.) Under produksjon tvistes trådene før de isoleres. Det betyr at du korter inn på lengden og øker effektivt tverrsnitt per meter, så en RK kabel vil ha noe mer metallvekt og dermed mindre resistans ift PR, er med på den :)
For likestrøm blir det fortsatt kun vekt/tverrsnitt per meter kabel som blir relevant, og ikke noe den jevne hytteeier trenger å tenke over.

[Tarzan]

Husk at det er viktig å koble lederne riktig når man bruker en 4 leder på likestrøm. Man bør koble i "kryss". Det vil si at man ikke skal koble de som er ved siden av hverandre sammen, men tvers over. Altså to plussledere skal ligge tvers ovenfor hverandre når lederne ligger i firkant formasjon. Dette er for å redusere magnetfeltet som oppstår.

Når det gjelder flere mindre ledere vs få store ledere, så er fordelen med mindre ledere at strømføringsevnen er større pr m2.

Dette er mye pga avgitt varme. Jo mer strøm man fører gjennom en kabel, jo mer varme dannes. I en liten kabel har man stor overflate, og derfor godt varme "tap". Men en stor kabel har mindre overflate, og derfor mindre varmetap. Tenk på kjernen feks.. den har ikke mye mulighet for å bli kvitt varme. Det er en av grunnene til at yttersiden leder bedre strømmen, pga bedre kjøling.

Men viktig og å tenke på at en fireleder har mindre strømføringsevne enn 4 enkle ledere, da varmetapet er mye større i enkeltledere.

Når det gjelder tap i kabelen, er det og avhengig av varmen som oppstår. Så jo varmere en kabel blir, jo høyere er motstanden, og jo høyere er spenningsfallet.

Bruker man PFSP har denne og en jordkappe. Denne vil og kunne få noe indusert spenning. Optimalt sett kan man lage et eget jordet anlegg. Men ikke mange hyttefolk som tenker over det. Men kan være et sikrere anlegg.

Husk at det har mye å si hvor man legger kabel og. Om man legger på varmt loft, har man større tap i forhold til at man legger gjennom kald kjeller. Man bør og unngå å klamre den ute på mørk kledning som er utsatt for sol, da det kan bli meget varmt.

[Jgytterdal@gmail.com]

Det induseres vel ikke spenning i dc? Kan ikke skjønne at det oppstår magnetisme i en dc kabel?

Dette må du forklare nærmere.