Cabluri pentru panouri fotovoltaice: cum alegi secțiunea cablului și conectorii MC4

Cablurile pot părea o componentă secundară a unui sistem fotovoltaic, însă au un rol important în transportul energiei și în siguranța conexiunilor. Secțiunea conductorului, lungimea traseului, condițiile de instalare și tipul conectorilor influențează modul în care funcționează circuitul.

În cazul cablurilor pentru panouri fotovoltaice, alegerea nu ar trebui făcută doar după grosimea conductorului sau după o valoare întâlnită frecvent în alte instalații. Alegerea depinde de parametrii electrici ai sistemului și de condițiile în care va fi realizat traseul.

Ce cablu se folosește pentru panourile fotovoltaice?

Pe partea de curent continuu (DC), conexiunile dintre panouri și echipamentele sistemului se realizează cu un cablu fotovoltaic destinat acestei utilizări.

Spre deosebire de variantele obișnuite pentru instalații interioare, conductoarele fotovoltaice pot rămâne expuse timp îndelungat la radiații UV, variații de temperatură, umiditate și alte condiții specifice montajului în exterior. Din acest motiv, produsul ales trebuie să fie potrivit pentru mediul în care va funcționa.

Un cablu solar corespunzător trebuie să respecte atât cerințele electrice ale circuitului, cât și condițiile de instalare. Fișa tehnică oferă informații despre tensiunea nominală, temperaturile admise și standardele pe baza cărora a fost testat sau certificat.

Un tip întâlnit frecvent este H1Z2Z2-K, o denumire standardizată care descrie construcția cablului: conductor flexibil din cupru cositorit, izolație și manta reticulate, fără halogeni. Variantele conforme cu standardul SR EN 50618 sunt destinate sistemelor fotovoltaice și au izolație dublă.

Denumirea comercială sau culoarea izolației nu confirmă însă că un produs este potrivit. Verificarea se face în fișa tehnică, unde apar codul constructiv și standardul după care a fost testat cablul.

Cum se alege secțiunea conductorului?

Secțiunea conductorului, exprimată în mm², influențează atât capacitatea de transport a curentului cât și pierderile electrice de pe traseu.

Pentru dimensionare se iau în calcul mai mulți factori:

• curentul care poate circula prin conductor;
• lungimea traseului;
• căderea de tensiune admisă;
• modul de instalare;
• temperatura și condițiile din zona de montaj;
• caracteristicile electrice ale panourilor și ale invertorului, care diferă între modelele on-grid și cele hibride.

Acești parametri explică de ce două instalații cu aceeași putere nominală nu necesită neapărat aceeași secțiune.

Cablu fotovoltaic de 4 mm² sau 6 mm²?

Alegerea depinde de caracteristicile circuitului, nu de regula că o secțiune mai mare este întotdeauna mai bună.

Panourile actuale de 500 W au un curent de scurtcircuit de aproximativ 16 A. Într-un șir, modulele sunt conectate în serie, iar curentul rămâne același indiferent de câte panouri sunt conectate. Se adună tensiunea, nu curentul. De aceea, producătorii montează din fabrică conductoare de 4 mm², cu o siguranță de protecție de circa 25 A.

Cablul fotovoltaic de 4 mm² acoperă, prin urmare, curentul unui șir obișnuit. Ceea ce se schimbă odată cu distanța este căderea de tensiune, adică pierderea care apare pe lungimea conductorului. Pe trasee de 10-15 m între șir și invertor, 4 mm² rămâne, de regulă, suficient. La câteva zeci de metri, cum apar în sistemele montate la sol, trecerea la 6 mm² devine justificată.

Un cablu solar de 6 mm² nu este însă automat alegerea corectă. Reduce pierderile, dar crește costul. O secțiune prea mică duce la încălzirea conductorului, iar una mai mare decât este necesară adaugă costuri fără un beneficiu proporțional.

Situația se schimbă când mai multe șiruri sunt conectate în paralel. În acel punct, curenții se adună, iar dimensionarea se face pe baza valorii totale.

Ce este un conector MC4 și de ce contează?

Un conector MC4 asigură legătura electrică în circuitul fotovoltaic. Pentru o conexiune corectă, acesta trebuie să corespundă secțiunii conductorului și diametrului exterior indicat de producător.

Un contact realizat necorespunzător poate crește rezistența electrică și poate provoca încălzire locală. Faptul că doi conectori se potrivesc fizic nu înseamnă că sunt compatibili pentru utilizare împreună. Stäubli recomandă evitarea cuplării conectorilor proveniți de la producători diferiți, deoarece o astfel de combinație nu garantează o conexiune sigură și fiabilă.

Denumirea de cablu MC4 este folosită uneori pentru variantele cu conectori montați la capete, însă termenul nu confirmă singur compatibilitatea ansamblului.

Dacă observi deformări sau urme de supraîncălzire, nu interveni atâta timp cât circuitul este sub tensiune.

Greșeli frecvente la alegerea cablurilor și a conectorilor

O parte dintre probleme pot fi prevenite încă din etapa de proiectare:

• Alegerea secțiunii numai în funcție de puterea instalației. Curentul, distanța și condițiile de montaj influențează dimensionarea.
• Utilizarea unui cablu nepotrivit pentru aplicații fotovoltaice. Expunerea la exterior și funcționarea în curent continuu impun cerințe specifice.
• Ignorarea lungimii traseului. Distanța influențează rezistența totală și pierderile.
• Cuplarea unor conectori nepotriviți. Faptul că două componente se potrivesc fizic nu confirmă că sunt aprobate pentru utilizare împreună.
• Analizarea separată a componentelor. Cablurile și conectorii trebuie aleși împreună cu protecțiile pentru panouri fotovoltaice, astfel încât toate componentele circuitului DC să corespundă parametrilor instalației.

Cum alegi cablul potrivit pentru sistemul tău?

Nu există o singură secțiune potrivită pentru toate sistemele fotovoltaice. Alegerea depinde de curent, de lungimea traseului, de căderea de tensiune admisă și de condițiile de instalare.

Și conectorii trebuie să corespundă caracteristicilor conductorului și ale echipamentelor din circuit.

Pentru proprietar, este util ca proiectul să indice clar tipul și secțiunea conductoarelor, traseele prevăzute și conectorii utilizați. Alegerea dintre 4 mm², 6 mm² sau o altă valoare trebuie să rezulte din cerințele circuitului, nu dintr-o recomandare generală.

Aceste elemente trebuie corelate încă din etapa de instalare și montaj a sistemului fotovoltaic, astfel încât secțiunea conductoarelor, conexiunile și integrarea echipamentelor să respecte parametrii stabiliți în proiect.