Wiring Unlimited

De juiste kabel kan alleen geselecteerd worden als u de stromen in een systeem kent. Raadpleeg, om te weten te komen hoe de stroom te berekenen, het Stroom, kabelweerstand en spanningsverlies hoofdstuk.

De onderstaande lijst toont een voorbeeld van welke kerndoorsnede bij deze stromen hoort, op voorwaarde dat de kabelafstand minder dan 5 meter bedraagt.  

De aanbevolen bovengrenzen voor het vermogen van de omvormer per systeemspanning zijn:

Zoals reeds uitgelegd is het zeer belangrijk om steeds de juiste kernoppervlakte te gebruiken. U kunt de juiste kernoppervlakte vinden in de producthandleiding. Het gebruik van een te dunne kabel heeft een rechtstreeks negatief effect op systeemprestaties. Over het algemeen wordt kabelkernoppervlakte weergegeven in mm². Dit geeft de oppervlakte van de kabelkern weer. Maar andere notaties worden ook gebruikt, zoals AWG (American Wire Gauge). Raadpleeg het einde van dit hoofdstuk voor een omzettingstabel van AWG naar metrisch.

Let op dat sommige kabels zeer dikke isolatie kunnen hebben en dikker kunnen lijken dan ze zijn. Kom meer te weten over de eigenlijke kernoppervlakte door te kijken naar de kabelmarkering of naar de specificaties, of voer alternatief een fysieke controle uit. Haal wat kabelisolatie weg en kijk naar de koperen kern van de kabel en maak een schatting van de kernoppervlakte. Bij een kabel vaste kern kunt u de kernoppervlakte berekenen als u de diameter van de kabelkern meet, maar in een kabel met draden is deze methode niet zo precies. (Houd er rekening mee dat we niet aanbevelen vaste kern kabels te gebruiken).

Als u geen kabel vindt die dik genoeg is, gebruik dan dubbele kabels. Gebruik twee kabels per aansluiting in plaats van één zeer dikke. Maar zorg er steeds voor, als u dit doet, dat de gecombineerde kernoppervlakte van beide kabels gelijk is aan de aanbevolen kernoppervlakte.  Bijvoorbeeld, 2 x 35 mm² kabels zijn gelijk aan één 70 mm² kabel. Grotere Victron omvormer/acculaders zijn uitgerust met twee positieve en twee negatieve aansluitingen, juist voor dit doel.

Voorkom deze vergissingen bij het selecteren van kabels: · 

Van links naar rechts: niet-flexibele kabel, kabel met te dikke draden, juiste kabel met fijne draden, juiste maritieme kabel met vertinde draden.

Berekenen van kernoppervlakte kan moeilijk zijn. Er bestaan manieren om u te helpen bij het selecteren van de juiste kernoppervlakte:

Producthandleidingen:

Al onze handleidingen bevelen de DC-accukernoppervlakte (en grootte van de zekering) aan die voor het product gebruikt moet worden.    

Vuistregel:

Gebruik, voor een snelle en algemene berekeningen voor kabels tot 5 meter, deze formule:

Bijvoorbeeld: Als de stroom 200 A bedraagt, dan moet de kabel het volgende zijn:  200/3 = 66 mm²

Verdeelrails zijn zoals kabels, het zijn alleen harde metalen stangen. Ze zijn gemaakt van koper of vertind koper. Ze worden gebruikt in grote systemen waar grote stromen lopen. Ze bieden een gemeenschappelijk positief en gemeenschappelijk negatief punt tussen de accu's en meerdere omvormers. Verdeelrails worden ook gebruikt in kleinere systemen, vooral als er veel DC-apparatuur is. In dit geval biedt een verdeelrail een goede plaats om alle verschillende DC-kabels op aan te sluiten.

Gebruik, om de verdeelraildikte te berekenen, eenvoudigweg de aanbevolen kernoppervlakte en pas dit toe op de doorsnedeoppervlakte van de verdeelrail.

Bijvoorbeeld:

Zorg ervoor, bij het aansluiten van het systeem, dat de doorsnede van de aansluiting tussen de accu's en het DC-verdeelpunt gelijk is aan de som van de vereiste doorsnedes van de aansluitingen tussen het distributiepunt en de DC-apparatuur. Raadpleeg de onderstaande afbeelding voor voorbeelden hiervan.

Bij het gebruik van verdeelrails is het in de meeste gevallen noodzakelijk de verdeelrail af te schermen, vooral als de verdeelrail eenvoudig bereikbaar is.. Dit om te voorkomen dat mensen de verdeelrail aanraken of om een kortsluiting te voorkomen als er een metalen voorwerp per ongeluk over de positieve en negatieve verdeelrails zou vallen en beide verdeelrails zou kortsluiten. Een eenvoudige manier om dit te doen is het monteren van een Perspex-plaat vóór of over de verdeelrail. Zie de afbeelding aan de rechterkant.

Verdeelrails kunt u makkelijk zelf maken, u hebt alleen een koperen of messing stang nodig waarin u gaten boort zodat elektrische kabels op de stang aangesloten kunnen worden. Gebruik vertind koper of vertind messing voor maritieme toepassingen. Verdeelrails kunnen gekocht worden in elektrische groothandels of bij metaalleveranciers.  

Victron heeft een aantal producten die verdeelrails bevatten. Ze kunnen ook gevonden worden bij onze DC-distributiesystemen en zekeringen productpagina. Volg deze link voor de volledige productinformatie: https://www.victronenergy.nl/dc-distribution-systems.

Er bestaan meerdere manieren om kabels aan te sluiten op accu's, Victron-producten en andere componenten in een elektrisch systeem.

Bouten, moeren, schroeven en perskabelogen

De gebruikelijke maten voor bouten of schroeven in Victron producten zijn metrisch, zoals M5, M6, M8 en M10.

Bouten voor elektrische toepassingen zijn meestal gemaakt van vertind messing. Om schade te voorkomen, moet je bij het aandraaien altijd het door de fabrikant gespecificeerde aanhaalmoment toepassen. Te vast aandraaien kan ertoe leiden dat de bout of moer het begeeft. Raadpleeg de productdocumentatie voor precies aanhaalmoment.

Perskabelogen worden gebruikt om de kabel op een bout aan te sluiten en moeten overeenkomen met de kabeldikte. Gebruik speciaal persgereedschap om een perskabeloog aan een kabel te bevestigen. Als het perskabeloog geen isolatie heeft, dan moet dit nadien toegevoegd worden.

Als je een kabeloog met een bout verbindt, moet je de onderdelen in deze volgorde plaatsen: sluitring, veerring en dan de moer. Zorg ervoor dat de kabelschoen gelijk ligt met het montage-oppervlak. Vermijd het plaatsen van sluitringen of zekeringen, tussen de kabelschoen en het oppervlak, omdat dit de stroombelastbaarheid van de verbinding kan verminderen.

Gebruik geïsoleerde gereedschappen bij het vastdraaien van de moer. Een onvoorziene accu kortsluiting kan zeer gevaarlijk zijn en de stroom kan uw niet-geïsoleerde moersleutel laten smelten of de vonk kan een accu-explosie veroorzaken.

Schroefaansluitingen

Schroefaansluitingen zijn er in veel types, vormen en groottes, geschikt voor dikke of dunne draden.  Raadpleeg, voor een indicatie van de maximale kernoppervlakte die in een schroefaansluiting gebruikt kan worden, steeds naar de producthandleiding of de fabrieksdocumentatie.

Enkele voorbeelden van schroefklemmen

Van links naar rechts: stijgende kokerklem - drukplaatklem - standaard klem

Draad invoeren

Haal een voldoende kabelisolatie weg om het gestripte uiteinde kaal te maken en de kabel in te voeren. Gebruik indien nodig een adereindhuls om de draden vast te zetten.

Zorg ervoor dat er geen isolatie in de connectorholte kan gaan daar dit weerstand kan verhogen, leidend tot oververhitting en potentieel smelten van de connector. Zorg er ook voor dat er geen kale draad zichtbaar is buiten de connector daar dit risico vormt op elektrocutie of kortsluiting.

De schroeven binnen elektrische aansluitingen zijn gewoonlijk gemaakt van vertind messing. Gebruik bij het vastdraaien steeds het juiste aandraaimoment om beschadiging van de schroef te vermijden. Raadpleeg de producthandleiding of documentatie van de fabrikant voor de juiste aandraaimomentwaarden.

Draadtypes en uiteinde

Gebruik over het algemeen nooit kabels met een vaste kern, stijve of dikke draden of waar de draden aan elkaar gesoldeerd zijn (tenzij de schroefklem hiervoor ontworpen werd). Dit kan resulteren in slecht elektrisch contact, leidend tot oververhitting of losser worden van de aansluiting.

Het wordt aanbevolen adereindhulzen te gebruiken om de draden van de kabel op één lijn te brengen en samen te houden. Raadpleeg de volgende rubriek voor meer details.

Adereindhulzen

Adereindhulzen (ook draadeindhulzen of veterhulzen genoemd) zijn kleine kokers die over gestripte kabeluiteinden glijden, de draden samenhoudend voor veilige aansluitingen.

Adereinhulzen komen in verschillende groottes en types om te passen bij verschillende kabels en toepassingen. Ze moeten op de draad gekrompen worden met een specifieke krimptang.

Gebruik van adereindhuls met schroefaansluitklemmen

Gebruik van adereindhulzen is cruciaal bij het aansluiten van draden aan schroefaansluitingen, vooral als die geen kooi of klem heeft. Hier volgt wanneer ze te gebruiken:

Zonder adereindhulzen kunnen in draden verdeelde kabels splijten of bekneld raken door de schroef, wat leidt tot onvolledig contact of beschadiging van de draden. De afbeelding rechts illustreert dit: de bovenste kabel vertoont beschadigde draden met slecht contact, terwijl de onderste kabel, beschermd door een adereindhuls, volledig contact behoudt.

Krimpen adereindhuls

Gebruik steeds een specifiek krimpgereedschap om de adereindhuls stevig rond de draden te persen, zorgend voor een duurzame, veilige en gasdichte verbinding. Het eenvoudigweg vastdraaien van een adereindhuls op een draad zonder te krimpen leidt tot slechte verbindingen, zoals wordt aangetoond in de afbeelding rechts: de bovenste adereindhuls, die niet was gekrompen, resulteerde in een zwakke verbinding, terwijl de correct gekrompen onderste adereindhuls voor een veilige verbinding zorgde.

Oriëntatie adereindhuls

Zorg ervoor dat de draadomvang en de adereindhuls passen in de connectorkoker. De krimpvorm moet overeenkomen met de kokervorm. Lijn de adereinhuls, bij het plaatsen, correct uit met de oriëntatie van de aansluitklemkoker.

Push-in-aansluiting

Push-in-aansluitingen zijn veerbelaste klemverbinders. Sommige zijn inklikbaar en andere zijn hendelbediend en vergrendelen om te voorkomen dat de draad er weer uitgetrokken kan worden.

Dit is een voorbeeld van het gebruik ervan:

Kabelschoen vlaksteker

Een kabelschoen moet gekrompen worden op de kabel met speciaal krimpgereedschap. Deze connectoren zijn er met en zonder isolatie en sommige met speciale functies, zoals piggyback-connectoren.

MC-connectoren

Deze connectoren worden exclusief gebruikt om PV-panelen aan te sluiten op andere PV-panelen en of PV-laders.

De meest algemene is de MC4. Andere types zoals MC1, MC2 en MC3 bestaan ook maar worden niet meer gebruikt. De letters "MC" staan voor MultiContact, dit is de naam van één van de originele producenten, die is blijven hangen. De cijfers 1 tot 4 staan voor de doorsnede van de contactpen in mm².

Raadpleeg voor meer informatie hoofdstuk PV panelen.

RADLOK^TM -aansluitingen

Amphenol biedt push-type DC-aansluitingen. Ze hebben een uniek, positief vergrendelingsmechanisme dat de aansluiting op zijn plaats beveiligt en toevallige ontkoppeling voorkomt. De aansluiting is ontworpen om zeer betrouwbaar te zijn, met een hoge bestendigheid tegen omgevingsfactoren, zoals trillingen, temperatuur, vochtigheid en blootstelling aan bijtende stoffen.

Beschikbaar in modellen gaande van 70 - 400 A, berekend voor tot 1000 V, deze worden vaak gebruikt met beheerde accu's.

Anderson-connectors

Aansluitingen met veermechanisme, gemaakt van vertind of vernikkeld koper om corrosie te weerstaan. Ze zijn beschikbaar in veel groottes om te voldoen aan verschillende kernoppervlakten en stroomvereisten. Ze worden vaak gebruikt in automobiel of mobiele toepassingen waarbij snelle aansluiting en ontkoppeling gebruikelijk zijn.

Zorg ervoor dat de stroom overeenkomt met de stroom als het systeem onder volledige belasting staat. Ze dragen bij aan de kabelweerstand als ze tussen de accu en de omvormer geplaatst zijn. Beperk of vermijd in dit geval hun gebruik.

Sigarettenaansteker connectors

Deze worden over het algemeen gebruikt bij eenvoudige automobiel-toepassingen. Ze zijn niet geschikt voor stromen hoger dan 10 A, waardoor ze niet geschikt om een omvormer aan te sluiten. Houd er ook rekening mee dat het circuit in de auto een zelfs lagere zekeringwaarde dan 10 A kan hebben.

Wees voorzichtig bij het gebruik hiervan om de plug juist en diep genoeg in te voeren. Als niet juist ingevoerd kan de connector heet worden en smelten. Beperk of vermijd hun gebruik.

Accuklemmen

Deze zijn alleen bedoeld voor tijdelijke aansluitingen. Ze hebben vaak niet genoeg stroomsterkte en mogen nooit permanent worden gebruikt in een elektrisch systeem. Beperk of vermijd hun gebruik.

Enkele bijzondere opmerkingen over geïsoleerde krimpkabelschoenen. Dit soort krimpaansluitingen zijn overal verkrijgbaar en eenvoudig te gebruiken.

Ze zijn er in 3 kleuren, namelijk rood, blauw en geel. Deze kleuren duiden de kernoppervlakte aan die gebruikt kan worden met de krimpkabelschoen:

De onderstaande tabel geeft de maximale stroom per krimpkabelschoenkleur weer als verschillende kabellengtes gebruikt worden.

De krimpkabelschoenen zijn beschikbaar in tal van verschillende vormen, zoals weergegeven in de onderstaande tabel.

Van links naar rechts:

Gebruik een professioneel van een pal voorzien krimpgereedschap om een aansluiting juist op een kabel te krimpen. De pal-actie zorgt ervoor dat juiste druk toegepast wordt op de krimp verbinding. Het gereedschap heeft 3 krimpzones, die zijn aangeduid met rode, blauwe en gele puntjes. Deze puntjes komen overeen met de krimpkabelschoen kleur. Raadpleeg de onderstaande afbeelding voor voorbeelden van een professioneel krimpgereedschap.

Zorg ervoor, vóór het krimpen, dat draadisolatie niet te diep in de kabelschoen geduwd wordt. De kabelschoen heeft twee verschillende krimpsecties, één voor de draadkern en één voor de draadisolatie. Het professionele krimpgereedschap krimpt beide secties met een verschillende druk.

Na het krimpen is het goed om de krimpaansluiting te testen door een korte ruk aan de draad te geven, dit om ervoor te zorgen dat de kabelschoen stevig gekrompen is.

Bij het leggen en aansluiten van kabels tussen alle componenten in een systeem zijn er een aantal praktische zaken om in het oog te houden met betrekking tot deze kabels. Hoewel u het juiste kabel advies gevolgd hebt, zijn er nog steeds enkele kabelgerelateerde factoren in het spel die een probleem in een systeem kunnen veroorzaken.

Gebruik de juiste kabeldikte en gebruik indien nodig dubbele kabels:

Het Theorie hoofdstuk van dit boek heeft uitgelegd waarom kabels een zekere kernoppervlakte moeten hebben en wat de negatieve effecten zijnals de kabels te dun zijn. Bij het aansluiten van een systeem echter kan de vereiste kernoppervlakte misschien niet beschikbaar zijn of moeilijk te verkrijgen. Ook zijn erg dikke kabels moeilijk te hanteren of kunnen ze geen scherpe bochten maken. In die gevallen is het OK om twee kabels te gebruiken in plaats van een enkelvoudige kabel. Veel omvormers en omvormer/acculaders hebben dubbele positieve en dubbele negatieve aansluitklemmen jujist voor dat doel.

Als er dubbele kabels gebruikt worden, dan kan het zijn dat elke kabel individueel van een zekering wordt voorzien. De vereisten kunnen variëren per land en per toepassing, controleer dus uw lokale voorschriften hierover.

Dan kan een ander lokaal vereiste zijn dat elke individuele aansluiting de volledige belasting moet kunnen dragen, dus in dit geval is het aansluiten met dubbele kabels niet mogelijk, controleer dus de lokale voorschriften als dit op u van toepassing is.

Houd kabels zo kort mogelijk:

Probeer de afstand van kabels met hoge stromen, zoals accu en omvormer of omvormer/lader zo klein mogelijk te houden. Maar kijk uit, plaats geen elektronische apparatuur rechtstreeks boven loodzuuraccu's, zelfs niet als loodzuuraccu's verzegeld zijn.

Dit zodat u geen zeer dikke kabels moet gebruiken. Hoe dichter bij de accu's, hoe korter de kabel en hoe dunner de kabel kan zijn.

Let op dat kabels hitte afgeven:

Door kabelweerstand geven de kabels hitte af als er stroom doorheen gaat. Hoe hoger het spanningsverlies over de kabel, hoe meer hitte er afgegeven wordt. Bijvoorbeeld als het spanningsverlies 2,5 % bedraagt, dan betekent dit datals er 1000 W vermogen door de kabel gaat, wordt 2,5 % van dat vermogen afgegeven als hitte. Dus voor een 1000 W belasting betekent dit 25 W hitte.

Het is belangrijk dat deze afgegeven hitte verspreid kan worden.

Als kabels opgesloten zijn, bijvoorbeeld in een kabelgoot, dan kan de hitte misschien niet verspreid worden en verhitten de kabels eventueel te veel. De enige oplossing in dit geval is om de kernoppervlakte te verhogen en misschien zelfs te verdubbelen.

Gebruik een kabelgoot die bovenaan open is. Gebruik als alternatief dikkere kabels, zodat het spanningsverlies minder is en daarom minder hitte afgegeven wordt. Raadpleeg het Stroom, kabelweerstand en spanningsverlies hoofdstuk en het De negatieve effecten spanningsverlies over de kabel hoofdstuk voor meer informatie hierover.

Een suggestie zou kunnen zijn om een systeem op volle belasting te laten werken en de kabels te controleren met een thermische camera. Dit is ook een goede manier om losse kabelaansluitingen of slecht gekrompen aansluitklemmen te vinden.

Laat speling in de kabels

Strakke kabels samen met voertuigtrillingen is geen goede zaak. De perskabelschoenen en accupolen staan dan onder te veel spanning en gaan op den duur losraken. Een goed voorbeeld hiervan is de bedrading tussen accu's om een grote accubank te vormen. Als de onderling verbonden draden geen speling hebben en de accu's niet volledig onbeweegbaar zijn, staat er teveel druk op de accuklemmen of de perskabelschoenen en gaan uiteindelijk loskomen of beschadigd raken.

Gebruik trekontlasting

Dikke kabels zijn zwaar, laat niet het volle gewicht van een dikke kabel aan een omvormer, omvormer/acculader of accu-aansluiting hangen. Dit is vooral belangrijk als de installatie blootgesteld wordt aan trillingen. Trekontlasting of kabelmontagebeugels dragen het gewicht van de kabel.

Hoe werkt een zekering?

Er zijn drie soorten van zekeringmechanismen:

De ”eenmalige" zekering:

Traditioneel bevat een zekering een draad of een strook metaal die smelt zodra een onaanvaardbare stroom door de zekering loopt. Als de draad in de zekering gesmolten is, dan is de stroomkring defect en kan er geen stroom meer in het circuit lopen. Als de zekering doorgebrand is”, moet het vervangen worden door een nieuwe zekering om het circuit opnieuw operationeel te maken. Deze zekeringen zijn eenmalige zekeringen. Als ze doorgebrand zijn, kunnen ze niet hersteld worden. Ze moeten door een nieuwe vervangen worden.

De herstelbare (of automatische) zekering:

Een ander type zekering is de automatische zekering, vaak stroomonderbreker of miniatuur stroomonderbreker (CB of MCB) genoemd. Deze apparaten onderbreken de stroomloop als er een te hoge stroom loopt. Soms maken ze opnieuw verbinding nadat de te hoge stroom-gebeurtenis achter de rug is, of ze moeten handmatig hersteld worden. Ze hoeven niet vervangen te worden zoals de traditionele zekeringen.

Er zijn 2 manieren waarop deze zekeringen werken, ofwel thermisch ofwel magnetisch of een combinatie van beide:

Plaats van de DC-zekeringen:

Elke verbruiker die op een accu wordt aangesloten moet van een zekering voorzien zijn. De zekering wordt geplaatst in de positieve kabel. Elke individuele verbruiker moet een individuele zekering hebben. Ongeacht hoe groot of klein het vermogen van het apparaat is. Accu's kunnen potentieel zeer hoge stromen produceren die brand kunnen veroorzaken. Als de verbruiker een storing en interne kortsluiting maakt, loopt er een zeer grote stroom, potentieel brandrisico veroorzakend. Een DC-circuit bevat meestal een hoofdaccuzekering, waarna dit verdeeld wordt naar de individuele verbruikers. Elke verbruiker heeft een individuele zekering.    

Plaats van de AC-stroomonderbrekers:

De stroomonderbrekers zijn geplaatst dichtbij het ingangspunt van het openbare net en/of het aggregaat in het schakelbord. De AC-onderbreker is geplaatst in de fase geleider of in zowel de fase als de nul geleider. Er worden enkel of dubbel polige stroomonderbrekers gebruikt. Er is gewoonlijk één hoofdstroomonderbreker per AC-voeding, waarna de voeding verdeeld wordt naar tal van groepen. Elke groep bevat een stroomonderbreker die een groep van AC-verbruikers beschermt.

Plaats van de PV-reeks stroomonderbrekers:

Er moet een zekering geplaatst worden tussen een PV-reeks en de PV-lader. Controleer bij de lokale overheden, voorschriften kunnen per toepassing en land variëren.

Zekeringhouders

Zekeringen moeten in zekeringhouders geplaatst worden. De zekeringhouder houdt de zekering stevig op zijn plaats. En in sommige gevallen leveren ze ook elektrische isolatie. Stroomonderbrekers worden meestal gemonteerd op DIN-rail. Zekeringen en stroomonderbrekers zijn normaal gezien te vinden op een schakelbord, bij voorkeur binnen een behuizing.    

Zekeringwaarden en hoe de juiste zekering selecteren:

Bij het selecteren van een zekering zijn er 4 selectiecriteria: ·      

Het is belangrijk de juiste zekering te kiezen die overeenkomt met het circuit en overeenkomen met het vermogenverbruik van de apparatuur in dat circuit. De waarde van de zekering wordt getoond op de zekering of kan gevonden worden in het informatieblad van de zekering of de specificaties.    

Stroomsterkte

Als er maar één verbruiker in een circuit zit, dan moet de zekering overeenkomen met de stroomsterkte van die verbruiker of de stroomsterkte van de kabel, welke de laagste van de twee is. Als er meerdere verbruikers in een circuit zijn, dan moet de zekering overeenkomen met de stroomsterkte van de bekabeling in het circuit.  

Spanning

De zekeringspanning moet gelijk of groter zijn dan de verwachte maximale spanning in het systeem. De zekering moet specifiek berekend zijn op het vereiste type, DC en/of AC. De meeste DC-zekeringen zijn geschikt voor 12V en 24V, maar ze zijn niet noodzakelijkerwijs geschikt voor 48 V en hoger. Houd er rekening mee dat niet alle zekeringen of stroomonderbrekers gebruikt kunnen worden in zowel AC- als DC-circuits. Als de zekering zowel voor AC als DC gebruikt kan worden, dan wordt de spanning voor AC vaak hoger berekend dan de DC-spanning.. Denk er ook aan dat stroomonderbrekers voor één richting kunnen zijn, dus voor DC is het van belang in welke richting ze in het circuit aangesloten zijn.

Snelheid

De snelheid van een zekering is de tijd die de zekering nodig heeft om te openen als zich een foutstroom voordoet. Dit wordt bepaald door het zekeringmateriaal, het mechanisme, de stroom en de temperatuur.

Er zijn trage en snelle zekeringen:

Zekeringelement snelheidwaarden:

Zekeringmarkeringen

De zekering bevat markeringen over wat de waarde is. Maar er kan informatie ontbreken. Dan is een goede bron om meer te weten te komen de zekeringspeciificaties. Deze kunnen makkelijk online of via uw zekeringleverancier gevonden worden.

Overzicht van zekeringsoorten:

Een accu-scheidingsschakelaar kan gebruikt worden om de accu (of accubank) te scheiden van de rest van de stroomkring. Of de scheidingsschakelaar kan gebruikt worden om een DC-bron of DC-verbruiker te scheiden van een stroomkring.

Een accu of DC-verbruiker kunnen scheiden van de stroomkring is nuttig ingeval het systeem niet gebruikt gaat worden voor een bepaalde hoeveelheid tijd of voor systeemonderhoud.   Zorg er bij het selecteren van een scheidingsschakelaar steeds voor dat de scheidingsschakelaar berekend wordt op de stromen die in het systeem verwacht kunnen worden bij volledige belasting.

De regels en richtlijnen voor accu-scheiden variëren in verschillende landen, maar het wordt aanbevolen om, als accu-scheiding nodig is, alleen de positieve accukabel te scheiden.

Het kan zelfs nodig zijn een scheidingsschakelaar toe te voegen. Een DC-systeem moet steeds een hoofdzekering bevatten. Het verwijderen van de zekering verbreekt ook de stroomkring. Dus als het systeem onderhouden moet worden of als de accu vervangen moet te worden, dan is het verwijderen van de hoofdzekering voldoende om de accu los te koppelen van de rest van het systeem.  

Gebruik altijd scheidingsschakelaars van goede kwaliteit. De scheidingsschakelaar draagt bij aan de weerstand in de stroomkring. Een scheidingsschakelaar van lage kwaliteit heeft meer weerstand, dit kan potentieel het spanningsverlies verhogen en veroorzaakt systeemproblemen.

Scheidingsschakelaar worden berekend voor een bepaalde spanning en een voortdurende stroom (zorg ervoor dat het DC-stroom is) en worden vaak ook berekend voor een stroom van 5 minuten en enkele seconden piekstroom.

Sommige scheidingsschakelaars zijn niet ontworpen om stroom te verbreken (vooral DC-stroom) en bepaalde accuschakelaars kunnen niet schakelen onder belasting. Raadpleeg de technische specificaties van de scheidingsschakelaar.

Soorten scheidingsschakelaar:

Victron Energy accuschakelaar AAN/UIT 275 A.

Hoge stroom DC MCB.

NH-zekeringhouders kunnen gebruikt worden als een stroomonderbreker.

Systemen met meerdere omvormers of omvormer/acculaders

Elke eenheid moet individueel van een zekering voorzien zijn, via hetzelfde type zekering die gebruikt wordt voor elke individuele eenheid. Dit zorgt ervoor dat elk DC pad dezelfde weerstand heeft..

Vermijd het gebruik van één grote stroomonderbreker of zekering voor het hele systeem.Een kortsluiting of andere storing in een afzonderlijke omvormer/lader zal zelden een weerstand hebben die laag genoeg is om de grote zekering te laten springen. Als de zekering niet doorslaat, zal de stroom op een gevaarlijk hoog niveau blijven stromen en mogelijk de interne of externe bedrading van de omvormer/lader beschadigen.

Behoud, bij voorkeur maar niet verplicht, een ononderbroken negatieve DC-aansluiting in het systeem en schakel, beveilig of zeker alleen de positieve DC-aansluiting van elke omvormer/lader. Dit omdat het zeer lastig kan zijn problemen in een systeem op te lossen als er een losse aansluiting in het DC-negatieve pad is, vooral in systemen die bestaan uit meerdere eenheden (parallel geschakeld-, gespliste- of 3-fasen).

Een ononderbroken negatieve aansluiting is echter geen vereiste daar bepaalde installaties kunnen vereisen dat de DC-negatief beschermd wordt met een zekering of stroomonderbreker.

Een shunt wordt aan een systeem toegevoegd om stroom te meten en wordt gebruikt voor systeembewaking en berekeningen van de laadstatus van de accu.

Een shunt is een weerstand element, gebruikt om stroom te meten. Als er stroom door de shunt loopt, ontstaat er een kleine spanningsval die evenredig is met de stroom. Deze spanningsval stijgt met hogere stromen en daalt met kleinere stromen. Als de stroomrichting omkeert, wijzigt het spanningsverlies van polariteit. Door de spanningsval over de shunt te meten, kan de hoeveelheid en richting van de stroom worden bepaald. Deze informatie kan worden gebruikt om te achterhalen hoeveel stroom er in een accu binnenkomt of eruit gaat om de laadtoestand van de accu te berekenen.

Een shunt heeft een stroomsterkte en een spanning, bijvoorbeeld 500 A, 50 mV. Dit betekent dat, als een 500 A stroom door de shunt gaat, er een 50 mV (0,05 V) spanningsverlies over de shunt is.

De shunt moet berekend worden op de maximale DC-stroom die kan lopen naar alle verbruikers in het systeem.  

Voorbeeld: Een omvormer is aangesloten op een accu heeft een maximale stroom die de piekwaarde van de omvormer heeft. Een 3000 VA omvormer heeft een piekstroom van 6000 W, dit is, bij 12 V een 500 A stroom.  

De Victron SmartShunt is beschikbaar in 500 A, 1000 A en 2000 A 50 mV uitvoeringen. De Victron BMV accubewaker wordt verstuurd met een 500 A, 50 mV shunt. Indien deze shunt niet groot genoeg is, moet er een grotere shunt toegevoegd worden. Victron biedt 50 mV shunts in 500 A, 1000 A, 2000 A en 6000 A opties. Als er een shunt met een andere spanning of stroomsterkte wordt gebruikt, moeten de shuntparameters gewijzigen in de instellingen van de BMV accumonitor.

Om veiligheidsredenen, bevindt de shunt zich meestal in de negatieve kabel. De shunt moet het laatste apparaat zijn vóór de accubank of accubankverdeelrail. Alle DC-verbruikers en DC-voedingen moeten na de shunt aangesloten worden. Raadpleeg het schema aan de rechterkant voor juiste aansluiting van de shunt in een systeem.

Shunts kunnen ook op een andere plaats in een systeem geplaatst worden, zoals om een specifieke DC-verbruiker of een DC-voeding te meten. Deze shunts worden meestal aangesloten op een stroommeter.

Verkeerde plaatsing van de shunt kan potentieel een probleem veroorzaken in zeer grote systemen waar er een lang pad is tussen de accu en de omvormer/acculaders. Bij het omvormen ”ziet” de omvormer/acculader dichtbij de shunt een lagere DC-voeding dan de eenheden die ver weg van de shunt liggen. Bij het laden ”zien” de accu's dichtbij de shunt een lagere DC-ingangsspanning dan als de accu's verder weg van de shunt liggen. Zie de onderstaande afbeeldingen.

Om dit op te lossen, kan je ofwel de shunt uit de buurt van de positieve kabel plaatsen (hoewel dit niet ideaal is) of overwegen om smart accu's te gebruiken die hun eigen laadtoestand genereren, zodat er geen shunt nodig is.

De shunt is verkeerd geplaatst.

De shunt is juist geplaatst.

Er worden Smart Batteries gebruikt en er is geen shunt nodig

Een grote omvormer/acculader of een 3-fasen omvormer/acculader kan gemaakt worden door meerdere omvormer/acculaders samen aan te sluiten. Deze eenheden communiceren met elkaar en, samen, worden ze één grote omvormer/acculader. Ze moeten allemaal aangesloten worden op dezelfde accubank. Bij het aansluiten van een installatie als deze zijn er enkele belangrijke overwegingen met betrekking tot de accukabels.  

Voor juiste werking is het essentieel dat elke eenheid exact dezelfde spanningen ontvangt. Om dit te waarborgen moet het DC-pad van de accubank naar elke individuele eenheid, of van de verdeelrail naar elke individuele eenheid exact hetzelfde zijn.  

Als er een verschil in het kernoppervlak of de kabellengte is tussen de individuele eenheden, dan is er een verschil tussen de spanningen van deze eenheden.  

Verschillende spanningen betekent verschillende stromen. De eenheid met een lagere spanning heeft een hogere stroom die door de vermogenelektronica loopt. Omvormer/acculader "Overload" wordt gestart door de grootte van deze stroom. Dus hoewel het vermogen, dat elke omvormer levert, hetzelfde is, heeft de eenheid met de lagere spanning een grotere stroom die erdoor loopt en in "Overload" gaat voordat de andere eenheden het doen. Het totaal omvormervermogen van het systeem is nu minder omdat als één eenheid in "Overload" gaat, het hele systeem stopt met werken. De eenheid met slechte bedrading bepaalt de prestatie van het hele systeem.  

Om een gebalanceerd systeem te bereiken, moet u hetzelfde kabeltype, kernoppervlak en kabellengte voor elke eenheid van de accubank of van de verdeelrails gebruiken. Zorg er ook voor dat alle perskabelschoenen identiek zijn en dat alle aansluitingen vastgedraaid zijn met hetzelfde aanhaalmoment. Overweeg het gebruik van verdeelrails tussen de accubank en de omvormer/acculaders.  

Overweeg, bij het plaatsen van zekeringen in de installatie, het gebruik van maar één DC-zekering per fase. Als een grote enkelvoudige zekering niet beschikbaar is, gebruik dan één zekering per eenheid, maar zorg ervoor dat al deze zekeringen exact hetzelfde zijn.  

Volg deze stappen om te controleren of een systeem juist is aangesloten of om problemen rond bedrading op te lossen:

Alternatief kunt u de spanning op de verdeelrail of accubank meten en vergelijk dit met de spanningen die u meet bij de accuklemmen van elke eenheid. Al deze spanningsaflezingen moeten identiek zijn.  

Raadpleeg voor meer info over parallel en 3-fasen systemen deze link: https://www.victronenergy.com/live/ve.bus:manual_parallel_and_three_phase_systems.

In deze systemen moet u verdeelrails gebruiken, maar zelfs dan is het van belang hoe alle apparatuur aangesloten is met de verdeelrail en in welke volgorde. Het is belangrijk om de omvormer/laders en de zonne-energieladers afwisselend op de verdeelrails aan te sluiten. De reden is dat dit de stromen door de verdeelrails vermindert. Om het eenvoudig te stellen kan de stroom die vanuit een PV-lader naar de verdeelrail gaat via een kort pad rechtstreeks naar de omvormer of in een accu gaan. Deze stroom hoeft niet door de volledige verdeelrail te lopen. Het houdt het lokale “verkeer” laag.

Stroom via de verdeelrail.

Houd niet alle omvormer/acculaders aan één kant en de PV-laders aan de andere kant.

Meng onderling de omvormer/acculaders en de PV-laders.

Als het systeem individuele accu's heeft, meng deze dan ook onderling met de omvormer/acculaders en de PV-laders.

Spanningsensor is een acculader functie. Het werkt door het verschil te meten tussen de spanning in de eenheid en de spanning op de accuklemmen. Zodra een verschil gedetecteerd wordt, wordt de laadspanning verhoogd om te compenseren voor kabelverliezen tijdens het laden. Dit zorgt ervoor dat de accu's steeds geladen worden met de juiste spanning. Deze functie compenseert over het algemeen alleen voor spanningsverliezen tot 1 V. Als de verliezen in het systeem groter zijn dan 1 V (i.e. 1 V over de positieve aansluiting en 1 V over de negatieve aansluiting), verlagen de acculader, PV-lader, of omvormer/acculader de laadspanning op zo'n manier dat het spanningsverlies beperkt blijft tot 1 V. De reden hierachter is dat als de verliezen groter zijn dan 1 V, de accukabels te dun zijn en geen grote stroom kunnen doorvoeren en daarom moet de laadstroom verminderd worden.

De spanningssensor kan ook gebruikt worden om te compenseren voor spanningsverlies als er diodesplitters gebruikt worden. Een diodesplitter heeft een 0,3 V spanningsverlies over de diode.

Bepaalde Victron-producten, zoals een omvormer/acculader of grote laders, hebben een ingebouwde spanningssensor. Voor andere producten, zoals PV-laders en Smart Battery laders moet u een Smart Battery Sense toevoegen.

Als het product een spanningssensor (V-sense) klem heeft, dan kunnen twee draden aangesloten worden van de V-sense klem rechtstreeks naar de positieve en negatieve klemmen van de accu. Gebruik een kabel met een doorsnede van 0,75 mm².  

Als een omvormer/acculader uitgerust is met een VE.Bus Smart dongle, dan is er geen noodzaak voor spanningssensor omdat de dongle zorg draagt voor spanningswaarneming. Raadpleeg voor meer informatie over de VE.Bus Smart dongle deze link: https://www.victronenergy.nl/accessories/ve-bus-smart-dongle.

Sluit, bij een PV-lader of een Smart lader, een Smart Battery Sense aan op accu en stel Smart Networking in via de VictronConnect-app.  Raadpleeg voor meer informatie over de Smart Battery Sense deze link: https://www.victronenergy.nl/accessories/smart-battery-sense.   

Spanningssensor in een Energy Storage System (ESS) met een DC PV-lader

In een ESS-systeem (Energy Storage System) dat alleen DC PV-laders bevat (zonder netvoeding omvormers) wordt de lader van de omvormer/acculader uitgeschakeld. Dit omdat de PV-lader de accu laadt en te veel PV-vermogen wordt teruggeleverd in het net. Dit proces wordt geregeld door het GX-apparaat. Om dit te laten werken, stelt het GX-apparaat de PV-lader op een hogere DC-spanning dan de DC-spanning van de omvormer/acculader.  

Als de accu bijna vol is, is de accuspanning iets hoger dan de DC-spanning van de omvormer/acculader. Dit is het “signaal” voor de omvormer/acculader om de ”te hoge spanning” te verminderen. Het doet dit door vermogen terug te leveren aan het net. In een 48 V-systeem is deze te hoge spanning ingesteld op 0,4 V en in een 24 V-systeem is dit 0,2 V.  

Om dit proces goed te laten werken, is het essentieel dat de accu de juiste spanning ontvangt van de PV-lader. Bijzondere zorg is noodzakelijk voor ontwerp en plaatsing van de DC-bekabeling, zekeringen en aansluitingen omdat ze potentieel een spanningsverlies in het systeem kunnen veroorzaken.  

Een spanningsverlies kan de “te hoge spanning”, die de omvormer/acculader nodig heeft, verminderen voordat het vermogen in het net terug kan leveren.  

Voorbeeld van een ESS-systeem met een 100 A PV-lader, twee 1-meter 35 mm² kabels en een 150 A zekering:

De oplossing is om een PV-lader te gebruiken met automatische spanningsverliescompensatie (spanningswaarneming). Het resultaat is dat de uitgangsspanning van de PV-lader licht verhoogt bij een grotere stroom. Maar als de PV-lader geen spanningswaarneming heeft, dan is het beste om de PV-lader rechtstreeks aan te sluiten op de omvormer/acculader.

PV-panelen mogen niet rechtstreeks op een accu worden aangesloten.. Tussen de zonnepanelen en de accu's moet een PV-lader geplaatst worden. De PV-lader vormt de hogere PV-paneelspanning om tot een spanning die geschikt is voor acculaden. Als een PV-paneel rechtstreeks aangesloten is op een accu dan wordt de accu beschadigd.  

Veiligheid:

Afhankelijk van lokale voorschriften moet een zekering, stroomonderbreker, of aardlekbeveiliging wellicht geïnstalleerd worden tussen de PV-reeks en de PV-lader.

MC4-connectoren

Om PV-panelen aan te sluiten op een PV-lader is het PV-paneel in de meeste gevallen uitgerust met speciale waterdichte aansluitingen, gewoonlijk zijn dit MC4-connectoren. Deze connectoren zijn er in 2 variaties, een mannelijke aansluiting en een vrouwelijke aansluiting.  

De mannelijke connector wordt aangesloten op de positieve kabel die van het PV paneel komt en de vrouwelijke connector op de negatieve kabel.  

Als de PV-kabels niet lang genoeg zijn, dan moet een verlengkabel gebruikt worden. De verlengkabel is vaak voorgemonteerd met MC4-connectoren. Een PV-kabel is uitgerust met een mannelijke aansluiting aan één uiteinde en een vrouwelijke aansluiting aan het andere uiteinde. Op deze manier:

MC4-connectoren kunnen aangesloten worden op 4 mm² of 6 mm² PV-kabels.  

PV-kabel. Aan de linkerkant is de mannelijke MC4-connector en aan de rechterkant is de vrouwelijke MC4-connector.

Soorten PV-kabel:

Een PV-kabel is een speciale kabel. Het is een zeer sterke kabel en is ontworpen voor buitengebruik in PV-paneelinstallaties. De kabel is stof-; leeftijd- en UV-bestendig en heeft vertinde koperen draden.

Een PV-kabel voor kleine PV-reeksen, zoals voor automobiel of maritieme toepassingen, is vaak een kabel met dubbele kern. Opnieuw geldt hetzelfde voor deze installaties, de kabel moet UV-bestendig zijn en moet vertinde koperen draden hebben.

Een PV-kabel voor kleine PV-reeksen, zoals voor automobiel of maritieme toepassingen, is vaak een kabel met dubbele kern. Opnieuw geldt hetzelfde voor deze installaties, de kabel moet UV-bestendig zijn en moet vertinde koperen draden hebben.

Kabeldikte:

De kerndoorsnede van de PV-kabel hangt af van de grootte van de PV-reeks en welke spanning die heeft. Dit bepaalt de stroom en dit bepaalt de kerndoorsnede. Raadpleeg hoofdstuk Kabelselectie voor meer informatie hierover.

Aansluiten op een PV-paneel:

PV-laders worden verkocht in twee modellen, met ofwel MC4-connectoren of met schroefaansluitingen aan de PV-kant. Dit is hoe ze aan te sluiten op een PV-paneel zoals gezien van de achterzijde van het PV-paneel:

PV-lader met MC4-connectoren.

PV-lader met schroefaansluitingen.

In bepaalde omstandigheden heeft het PV-paneel geen kabels aangesloten. U moet deze dan zelf aansluiten. Om dit te doen, open de aansluitdoos aan de achterkant van het PV-paneel en sluit de kabels daar aan. U kunt ofwel PV-kabels gebruiken met of zonder MC 4-connectoren. Als u het PV-paneel rechtstreeks op de PV-lader aansluit, dan ziet de installatie er zo uit:

Een PV-lader aansluiten op een PV-paneel zonder MC4-connectoren te gebruiken.

PV-paneel aansluitdoos.

PV-reeksen:

In veel PV-installaties is één PV-paneel niet voldoende. Als dit het geval is, dan moet een PV-reeks gemaakt worden. Een PV-reeks bestaat uit meerdere PV-panelen die samen verbonden worden.  

Als u PV-panelen in serie aansluit, dan verhoogt de spanning en als u ze parallel geschakeld verbindt, dan stijgt de stroom. Hetzelfde is het geval bij het maken van een accubank met individuele accu's.  

MC4-Y - 1 mannelijke en twee vrouwelijke.

MC4-Y - 1 vrouwelijke en 2 mannelijke.

Serie PV-reeks.

Parallel PV-reeks.

Serie/parallel PV-reeks.

200 W PV-reeks.

200 W PV-reeks.

400 W PV-reeks.

Een voorbeeld van reeksspanning als panelen in serie aangesloten zijn:

Als u naar de specificaties kijkt van een 12 V PV-paneel, dan merkt u dat de Voc rond 22 V ligt. Voor een 75/15 MPPT PV-lader kan de PV-spanning zo hoog liggen als 75 V. Hiermee kunt u tot 3 x 12V panelen in serie schakelen.

Opmerking over MPPT-laadstroom bij verschillende accuspanningen:

Voorbeeld: Voor een 75/15 MPPT PV-lader bedraagt de stroomsterkte 15 A. Dit is de stroom die in de accu gaat. Dit betekent dat u met een 12 V-accu minder vermogen in de accu krijgt dan met een 24 V-accu.

Om u te helpen een PV-reeks te ontwerpen en te laten overeenkomen met de juiste PV-lader:

Gebruik de Victron MPPT Calculator, zie hier: https://www.victronenergy.nl/solar-charge-controllers.