Afmetingen en spanningsdaling van zonnepompkabels: de complete gids voor 2026

A zonnepompsysteemwordt meestal op twee nummers verkocht: de kop van de pomp en de stroom. Vervolgens wordt het geïnstalleerd, en een derde nummer beslist stilletjes of het ooit presteert zoals geadverteerd: de kabel. Een te kleine kabel is een van de meest voorkomende en minst gediagnosticeerde fouten bij het pompen van zonne-energie. De array is in orde, de pomp is in orde, de controller is in orde, en toch draait de pomp langzaam, schakelt uit vanwege te lage spanning rond de middag, of start helemaal niet in de vroege ochtend. De boosdoener is vaak dat er een paar volt verloren gaat in een lange, dunne draad.

Deze gids behandelt het hele onderwerp in praktische termen: hoe spanningsval werkt, hoeveel acceptabel is, welke kabelmaat welke stroom voert, hoe je een reeks stap voor stap kunt dimensioneren met uitgewerkte voorbeelden, en de installatiedetails die beslissen of de kabel tien jaar in een boorgat overleeft. Het is geschreven door het technische team van Taizhou Lead Pump Co., Ltd., dat zonnepompen en controllers bouwt van 220 W tot 15.000 W.

1. Waarom de kabel bepaalt of een zonnepomp werkt

In tegenstelling tot een pomp op netvoeding is een zonnepomp acuut spanningsgevoelig. Een netpomp die op 230 V wordt gevoed, kan een daling van 10 V verdragen zonder dat iemand het merkt. Een 96 V gelijkstroomzonne pompdie 10 V verliest, heeft meer dan 10% van zijn voeding verloren, en het MPPT-venster van de controller, de opstartdrempel en de onderspanningsbeveiliging beginnen zich allemaal te misdragen.

Er zijn drie afzonderlijke gevolgen als de kabel verkeerd wordt aangesloten:

· Verloren pompuren. De pomp heeft een minimale spanning nodig om te starten. Door een spanningsdaling wordt die drempel later in de ochtend en eerder in de middag verhoogd, waardoor u de meest productieve voordelen van de dag verliest.

· Verloren stroom op piekniveau. Motoren die onder de nominale spanning draaien, trekken meer stroom voor dezelfde belasting, worden heter en leveren minder water - de klassieke klacht 'het werkt, maar niet zoals in de datasheet'.

· Lastbare reizen en een kort leven. Beveiliging tegen onderspanning en overstroom wordt herhaaldelijk uitgeschakeld; elke trip is een start-stop-cyclus, en elke cyclus verslijt de motor, de afdichtingen en de condensatoren van de controller.

2. De twee cijfers die er toe doen: spanningsval en stroomsterkte

Kabelselectie is altijd een compromis tussen twee onafhankelijke limieten, en u moet aan beide voldoen.

Spanningsval (prestatielimiet)

Elke meter koper heeft weerstand. De stroom die er doorheen vloeit, verliest spanning in verhouding tot de stroom, de lengte en de weerstand per meter. Spanningsval beschadigt op zichzelf niets, maar verhongert de motor wel. Dit is de limiet die bepaalt of het systeem presteert.

Ampacity - stroomvoerende capaciteit (veiligheidslimiet)

Een geleider die te veel stroom voert voor zijn doorsnede, raakt oververhit. In een boorgat wordt de kabel gebundeld met de valpijp, vaak in een mantel, zonder luchtstroom - warmte kan niet ontsnappen. Oververhitting verslechtert de PVC-isolatie, en een verminderde isolatie in water is de reden waarom een ​​pomp dood gaat. Dit is de limiet die bepaalt of het systeem veilig is.

Een kabel die de spanningsvaltest doorstaat, kan nog steeds de ampacity-test niet doorstaan, en omgekeerd. Bereken altijd beide, kies dan voor de grotere maat.

3. De formule voor spanningsdaling en de 3%/5%-regel

Voor een tweedraads DC-circuit – en dat is het meestzonne pomparrays en veel pompvoedingen zijn - de spanningsval is:

VD (V) = 2 × L × I × ρ ÷ A

· L = kabellengte in één richting in meters (de 2 rekeningen voor de retourgeleider)

· I = stroom in ampère

· ρ = soortelijke weerstand van koper ≈ 0,0175 Ω·mm²/m bij 20 °C (gebruik 0,020 voor hete kabels en conservatief ontwerp)

· A = geleiderdoorsnede in mm²

Voor driefasige wisselstroom wordt hetzelfde idee VD = √3 × L × I × ρ ÷ A; gebruik voor enkelfasige wisselstroom de tweedraadsformule inclusief de arbeidsfactor.

Hoeveel daling is acceptabel? De industriële conventie, en de conventie waarvoor wij ontwerpen, is:

Er volgen twee praktische regels. Bereken eerst altijd op basis van de hoogste stroom die de kabel ooit zal zien - meestal de maximale ingangsstroom van de pomp bij volledige belasting, niet de nominale bedrijfsstroom. Ten tweede: voeg een marge van 10-20% toe als de kabel warm wordt, wordt gebundeld met andere kabels of in de directe zomerzon ligt.

4. Draaddikte: mm², AWG en wat elke maat draagt

Metrische mm² is de standaard in de meeste exportmarkten; Noord-Amerikaanse kopers denken in AWG. De geschatte equivalenten en typische kopercapaciteit (PVC-isolatie, 30 °C omgevingstemperatuur, enkele kabel in vrije lucht) zijn:

De cijfers over de capaciteit zijn indicatief. Controleer altijd de gegevens op het gegevensblad van de kabelfabrikant voor uw isolatietype en installatiemethode. Voor onderwaterkabels die in een boorgat zijn gebundeld, past u een reductiefactor van ongeveer 0,8 toe; voor kabels in kabelgoten of in een ruimte met een warm dak, 0,7–0,8. Wanneer het lagere cijfer dicht bij uw lading ligt, neem dan een maat groter.

5. Snelle referentie: voltverlies per 10 meter

De onderstaande tabel geeft de spanningsval in volt weer voor elke 10 m eenrichtings koperen tweedraadscircuit bij 20 °C. Het is onafhankelijk van de systeemspanning, dus u kunt het gebruiken voor systemen van 48 V, 96 V, 220 V of 380 V. Vergelijk het resultaat gewoon met uw toegestane percentage.

Lees het zo: een kabel van 4 mm² met 20 A verliest 1,75 V per 10 m. Over een afstand van 60 meter is dat 10,5 V: prima op een 380 V-systeem (2,8%), fataal op een 96 V-systeem (10,9%).

6. Maatvoering stap voor stap (met drie uitgewerkte voorbeelden)

Gebruik deze reeks voor elke run, elke keer:

· Stap 1 — Stel de systeemspanning vast. Nominale DC-busspanning voor DC-systemen, of fasespanning voor AC.

· Stap 2 — Zoek de maximale stroomsterkte. Gebruik de maximale ingangsstroom van de pomp bij volledige belasting zoals vermeld op het typeplaatje of gegevensblad. Voor array-naar-controller-runs gebruikt u een array-kortsluitstroom × 1,25.

· Stap 3 — Meet de werkelijke lengte in één richting. Houd rekening met het verticale verval in het boorgat, het horizontale verloop naar de array en 2 à 3 m speling aan elk uiteinde. Maak geen schatting op basis van een plattegrond.

· Stap 4 — Stel de toegestane daling in. 3% van de systeemspanning voor elke sectie, 5% totaal.

· Stap 5 — Los op voor A: A = 2 × L × I × ρ ÷ VD_toegestaan. Rond af naar de volgende standaardmaat.

· Stap 6 — Controleer de capaciteit, pas derating toe en controleer de aardgeleider. Als u twijfelt, neem dan een maat groter: het kostenverschil is triviaal naast een defecte pomp.

Voorbeeld A — Onderwaterpomp van 1,5 kW DC, 96 V-systeem, 60 m enkele reis

Maximale pompstroom 15,6 A. Toegestane daling 3% van 96 V = 2,88 V. A = 2 × 60 × 15,6 × 0,0175 ÷ 2,88 = 11,4 mm². Het volgende standaardformaat is 16 mm². Controleer de stroomsterkte: 16 mm² heeft een nominaal vermogen van ongeveer 62–76 A, verminderd tot ongeveer 55 A in een boorgat – ver boven 15,6 A. Resultaat: 16 mm², comfortabel binnen 3%.

Voorbeeld B — Eenfasige oppervlaktepomp van 2,2 kW AC, 220 V, 50 m enkele richting

Stroom ≈ 10 A. Toegestane daling 3% van 220 V = 6,6 V. A = 2 × 50 × 10 × 0,0175 ÷ 6,6 = 2,65 mm². Het volgende standaardformaat is 4 mm², wat een spanningsval van ongeveer 1,75 V oplevert (0,8%) – een gezonde marge voor een motor die onder belasting start. Resultaat: 4 mm².

Voorbeeld C — Driefasig onderwaterschip van 7,5 kW, 380 V, 120 m enkele reis

Stroom ≈ 15 A. Toegestane daling 3% van 380 V = 11,4 V. A = 1,732 × 120 × 15 × 0,0175 ÷ 11,4 = 4,8 mm². De spanningsval bedraagt ​​6 mm², maar een boorgatinstallatie van de klasse 15 kW specificeert normaal gesproken 10 mm² voor mechanische robuustheid en toekomstige herwaardering. Resultaat: 10 mm² — de capaciteit en praktische controles winnen van de minimale berekening, wat normaal is bij diepe putten.

7. De twee runs in een zonnestelsel zijn niet hetzelfde

De meeste installaties hebben twee verschillende kabeltrajecten, en deze falen om verschillende redenen.

Array → controller

Deze run is zichtbaar: op een dak, op een grondstuk, over een veld. Het voert de volledige stroom van de array bij de spanning van de array. Prioriteiten zijn UV-gecertificeerde isolatie, mechanische bescherming tegen knaagdieren en grastrimmers, correcte polariteit en een DC-isolator bij de controller. Gebruik zonnekabel (H1Z2Z2-K of gelijkwaardig) in plaats van gewone bouwdraad.

Regelaar → pomp

Deze run is begraven in een boorgat, permanent nat en onmogelijk te vervangen zonder de pomp te trekken. Prioriteiten zijn een goede onderwaterkabel met een doorlopende waterdichte mantel, een sterke fysieke ondersteuning (de kabel moet aan een trekontlasting hangen, nooit aan zijn eigen geleiders) en warmtebewuste reductie. Als u ergens in het systeem te veel wilt uitgeven, kunt u hier te veel uitgeven.

Bij lange array-runs is een andere optie het verhogen van de array-spanning en deze verlagen bij de controller: een verdubbeling van de spanning halveert de stroom, en de verliezen dalen met het kwadraat van de stroom. Dit is de reden waarom 96 V en 192 V DC-systemen gebruikelijk zijn in diepere putten.

8. Installatiedetails die de levensduur van de kabel bepalen

· Gebruik één doorlopende lengte. Elke verbinding in een nat boorgat is een toekomstig faalpunt. Als een verbinding onvermijdelijk is, gebruik dan een geschikte onderwaterverbindingsset, geen tape.

· Ondersteun de kabel onafhankelijk. Kabelbinders om de 2-3 m aan de valbuis, plus een trekontlastingsgreep aan de bovenkant. De geleiders mogen nooit het gewicht van de kabel dragen.

· Laat een servicelus achter. Een speling van 2 à 3 m bij de putmond en bij de controller bespaart opnieuw trekken tijdens de inbedrijfstelling.

· Houd de kabel uit de buurt van de pompinlaat. Leid hem recht omhoog door de buis, plat afgeplakt, weg van het aanzuiggebied.

· Respecteer de buigradius. Strakke bochten scheuren isolatie; volg de minimale straal van de fabrikant, doorgaans 6–10× kabeldiameter.

· Goed aarden en verbinden. Aard het pomplichaam en de controllerbehuizing volgens de lokale code; bij een zwevend zonnepaneel de frames ook verlijmen.

· Beschermen tegen bliksem. Lange array-runs vangen geïnduceerde pieken op; Monteer een DC-overspanningsafleider op de controller en houd de aardleiding kort en recht.

· Label beide uiteinden. Een kabelschema dat in de controllerbehuizing is geplakt, bespaart uren voor de volgende technicus.

9. Acht fouten die we herhaaldelijk zien

· Dimensionering op basis van nominale stroom in plaats van maximale ingangsstroom: de kabel is marginaal, precies als het er toe doet.

· Het meten van de putdiepte en het vergeten van de horizontale loop naar de array, die vaak langer is.

· Het gebruik van bouwdraad in een boorgat, omdat dit op de vrachtwagen lag. Gewoon PVC overleeft permanente onderdompeling niet.

· Keuze voor aluminium om geld te besparen op een gelijkstroomtraject van 40 m, en je vervolgens afvragen waarom de spanningsdaling erger is.

· Negeren van temperatuurvermindering. Een kabel met een vermogen van 41 A in vrije lucht kan 30 A transporteren in een gebundeld boorgat.

· Mid-drop splitsen met isolatietape. Water vindt altijd de verbinding.

· Laat de pompkabel en de arraykabel door dezelfde leiding lopen zonder de reductie voor beide te controleren.

· De kabel aan zijn eigen geleiders laten hangen, zodat het koper langzaam uitrekt en de weerstand stijgt.

10. Problemen oplossen: symptomen die op de kabel wijzen

11. Kabelchecklist vóór inbedrijfstelling

· Lengte enkele reis gemeten en vastgelegd, niet geschat

· Maximumstroom overgenomen uit het gegevensblad, waarbij waar relevant een factor 1,25 wordt toegepast

· Spanningsverlies berekend voor elke sectie, en totaal minder dan 5%

· Ampacity gecontroleerd met temperatuur- en bundelreductie

· Kabeltype geschikt voor de omgeving (UV voor array, onderdompelbaar voor boorgat)

· Geen splitsingen onder de waterlijn; elke verbinding maakt gebruik van een onderdompelbare kit

· Kabel wordt elke 2-3 m ondersteund en is trekontlast bij de putmond

· Isolatieweerstand ten opzichte van de aarde gemeten en geregistreerd vóór de eerste start

· continuïteit en polariteit van de aarde geverifieerd

· Kabelschema en as-built lengtes links in de controller

12. Veelgestelde vragen

Vraag: Kan ik een kleinere kabel gebruiken als de kabellengte kort is?

A: Ja – de spanningsval schaalt met de lengte, dus een traject van 10 m tolereert een veel kleinere geleider dan een traject van 100 m. Maar ga nooit onder de vereiste capaciteit, en nooit onder de 1,5 mm² voor iets dat motorstroom voert.

Vraag: Is de spanningsval ook van belang aan de AC-zijde?

A: Het maakt uit, maar minder dramatisch, omdat de netspanning hoger is en het verliespercentage kleiner is. Dezelfde 3%-regel is van toepassing en het opstarten van de motor moet worden gecontroleerd.

Vraag: Wat is de maximale runlengte voor eenzonne pomp?

A: Er is geen vaste limiet; er is een limiet aan de kosten. Boven ongeveer 150-200 m wordt de kabel die nodig is om 3% vast te houden, duur, en het verhogen van de systeemspanning is meestal goedkoper dan het kopen van koper.

Vraag: Moet ik voor de hele kabel één kabelgrootte gebruiken?

Antwoord: Niet noodzakelijkerwijs. Het is gebruikelijk en verstandig om voor het diepe boorgatgedeelte een zwaardere kabel te gebruiken en bovengronds een lichtere kabel, mits ieder gedeelte afzonderlijk wordt berekend.

Vraag: Waarom schakelt mijn pomp alleen 's ochtends uit bij onderspanning?

A: Bij weinig licht ligt de arrayspanning al dichtbij de opstartdrempel; elke kabelval duwt hem naar beneden. Door de array-naar-controller-run te verbeteren, wordt dit meestal opgelost.

Vraag: Is aluminiumkabel acceptabel?

A: Voor vaste feeders met grote secties, ja, met de juiste nokken en antioxidantverbinding. Voor onderwaterkabels: nee: gebruik koper.

Vraag: Hoe controleer ik een kabel voordat ik de pomp laat zakken?

A: Isolatieweerstand ten opzichte van de aarde (doorgaans >100 MΩ bij 500 V voor een nieuwe kabel), continuïteit op elke ader en een polariteitscontrole. Noteer de metingen; zij vormen uw basis voor toekomstige foutopsporing.

Vraag: Kan ik een onderwaterkabel verlengen met een aansluitdoos bij de putmond?

A: Ja – boven de waterlijn, in een goede IP68-behuizing met trekontlasting aan beide zijden. Gebruik onder de waterlijn een onderwaterverbindingsset of doe dit helemaal niet.

Conclusie

Kabel is het goedkoopste onderdeel van een zonnepompsysteem en het gemakkelijkst om fout te gaan. Twee berekeningen – spanningsval tegen de 3%/5%-regel, en capaciteit tegen de gereduceerde tabel – voorkomen bijna elke kabelgerelateerde storing in het veld. Voer ze uit voordat de pomp het gat in gaat, noteer de cijfers en het systeem zal in het tiende jaar nog steeds het nominale debiet leveren.

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

Taizhou Lead Pump Co., Ltd. produceert waterpompen op zonne-energie en een volledig assortiment dompel-, centrifugaal-, jet- en rioolpompen van 220 W tot 15.000 W. We bouwen zowel de pomp als de controller, zodat we een compleet systeem – inclusief de kabel – kunnen dimensioneren rond de diepte, opvoerhoogte, stroming en zonlichturen van uw put. Producten zijn voorzien van CE-, RoHS- en ISO 9001:2015-certificering.

· Website: www.zjleadpump.com

· E-mail: sales01@zjleadpump.com

· WhatsApp: +86 195 6006 2010

· MOQ: 50 sets per model voor OEM; monsters 1-5 sets; groothandel 50+ sets per model

· Garantie: 2 jaar op het pomplichaam, 1 jaar op de controller - vervanging, geen vragen gesteld (FOB China)

· Afrika: lokale bedrijfsaccounts in Nigeria, Tanzania, Kenia, Zuid-Afrika, Ghana en Kameroen; Betaling in lokale valuta mogelijk

Heeft u uw kabelformaat nodig voor een echt project? Stuur ons vier cijfers – systeemspanning, pompvermogen, putdiepte en afstand tot de controller – en ons technische team zal binnen 24 uur een maattabel en een offerte terugsturen.