การเข้าใจแผนภูมิขนาดสายแบตเตอรี่

การเลือกขนาดสายแบตเตอรี่ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า สายที่มีขนาดเหมาะสมช่วยป้องกันการตกของแรงดันไฟฟ้า ความร้อนเกิน และความเสียหายของอุปกรณ์

คู่มือนี้ครอบคลุมความสำคัญของการเลือกขนาดสายที่ถูกต้อง อธิบายมาตรฐานการวัดเกจสายแบตเตอรี่ เน้น ปัจจัยสำคัญในการเลือก ให้ข้อมูลอ้างอิง ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ และรวมตัวอย่างการเลือกขนาดที่ใช้งานได้จริง

เกจสายแบตเตอรี่

เกจสายแบตเตอรี่หมายถึงความหนาของสายที่ใช้เชื่อมต่อแบตเตอรี่กับส่วนประกอบไฟฟ้าอื่น ๆ และมักวัดโดยใช้ระบบ American Wire Gauge (AWG)

จาก ตารางเกจสายแบตเตอรี่ ด้านล่าง จะเห็นได้ชัดว่าสำหรับเกจที่มีหมายเลขมาตรฐาน หมายเลขที่ใหญ่กว่า จะยิ่ง สายบางลง

ยังมีประเภทอื่นที่มี “0” ในการกำหนดชื่อ เรียกว่า “aught”

สัญลักษณ์ "aught" (0) หมายความว่าสายหนากว่าเกจที่มีหมายเลขมาตรฐาน ยิ่งมีศูนย์มาก ก็ยิ่ง สายหนา

ตารางขนาดเกจสาย

หมายเหตุ: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกโดยรวมพร้อมฉนวนจะแตกต่างกันไปตามชนิดและความหนาของฉนวน ค่าที่ให้ไว้เป็นค่าประมาณและสมมติว่าฉนวนมาตรฐาน สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูที่ หน้า American Wire Gauge บนวิกิพีเดีย

เส้นผ่านศูนย์กลางของสายแบตเตอรี่ แปรผกผัน กับความต้านทาน—สายที่หนากว่าจะมีความต้านทานต่ำกว่า ทำให้สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้นในความยาวเท่ากัน แต่ไม่ได้หมายความว่าสายที่หนากว่าจะดีกว่าเสมอไป ขนาดสายที่เหมาะสมจะสมดุลระหว่างต้นทุน ความยืดหยุ่น และประสิทธิภาพ

สายที่บางกว่าจะมีความต้านทานสูงกว่า นำไปสู่การลดแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นและความเสี่ยงต่อการร้อนเกิน นี่คือเหตุผลที่ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ให้การจัดอันดับความจุแอมแปร์ตาม เกจสาย และ ความยาวสาย

ตารางขนาดสายแบตเตอรี่

ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ให้วิธีที่ชัดเจนและเข้าใจง่ายในการกำหนดขนาดสายที่เหมาะสมสำหรับระบบไฟฟ้าของคุณ ด้านล่างเป็นตารางขนาดสายแบตเตอรี่ที่รวบรวมไว้ พร้อมคำแนะนำทีละขั้นตอนในการเลือกเกจที่ถูกต้องตาม แอมแปร์, แรงดันไฟฟ้า และความยาวสาย

• ระบุแอมแปร์ที่ต้องการ
  หากระแสไฟฟ้า (เป็นแอมแปร์) ที่ระบบของคุณดึงจากแบตเตอรี่ทางด้านซ้ายของตาราง
• วัดความยาวสายรวม
  วางแผนการจัดวางแบตเตอรี่ของคุณอย่างรอบคอบโดยอิงจากการเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนาน จากนั้นวัดความยาวรวมของสายที่ต้องการ รวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่และจากแบตเตอรี่ไปยังอินเวอร์เตอร์
• ค้นหาขนาดสายที่ถูกต้อง จับคู่ความยาวสายที่วัดได้ (ด้านล่างของตาราง) กับแถวแอมแปร์ที่สอดคล้องกันเพื่อกำหนดขนาดเกจสายแบตเตอรี่ที่ต้องการ ณ จุดตัดของพวกเขา

ต่อไปนี้ เราจะอธิบาย วิธีคำนวณ ขนาดเกจสายแบตเตอรี่ที่ถูกต้องและใช้ตารางขนาดสายแบตเตอรี่เพื่อกำหนดว่าคุณต้องการสายแบตเตอรี่ขนาดใด

คุณกำหนดขนาดเกจสายแบตเตอรี่อย่างไร

เมื่อจัดตั้งระบบแบตเตอรี่ การเลือกขนาดสายที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และการทำงานที่เหมาะสม ด้านล่างนี้ เราได้สรุปขั้นตอนการคำนวณขนาดเกจสายแบตเตอรี่ที่ถูกต้องโดยใช้ตารางขนาดสายแบตเตอรี่

ขั้นตอนที่ 1. คุณต้องรับกระแสกี่แอมป์?

ขั้นตอนแรกในการเลือกเกจสายแบตเตอรี่ที่เหมาะสมคือการระบุค่ากระแส (แอมแปร์) ที่ระบบของคุณจะรับได้

เนื่องจาก กระแสไฟฟ้าแตกต่างกันในแต่ละส่วนของวงจร สายแต่ละเส้นต้องกำหนดขนาดตามบทบาทเฉพาะของมัน:

ขนาดสายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังแบตเตอรี่

สายที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่ในชุดต้องรองรับกระแสชาร์จหรือคายประจุสูงสุดของแบตเตอรี่ ซึ่งอันใดอันหนึ่งที่มากกว่า

ขนาดสายไฟจากตัวควบคุมการชาร์จไปยังแบตเตอรี่

กระแสชาร์จจากตัวควบคุมการชาร์จไปยังแบตเตอรี่มักจะคาดการณ์ได้ โดยอยู่ภายในอัตราการชาร์จสูงสุดของมัน ในการกำหนดขนาดสายเพื่อรองรับกระแสนี้ ให้คูณอย่างน้อย 1.25 เท่าของกระแสที่กำหนดของตัวควบคุมการชาร์จ ตามแนวทาง NEC

ขนาดสายไฟจากแบตเตอรี่ไปยังอินเวอร์เตอร์

กระแสที่ไหลระหว่างแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับความต้องการกำลังของอินเวอร์เตอร์ แรงดันระบบ และประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ แตกต่างจากกระแสชาร์จ กระแสนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้มากขึ้นอยู่กับภาระที่เชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์

ในการกำหนดขนาดสายระหว่างแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ ให้หารกำลังต่อเนื่องของอินเวอร์เตอร์ด้วยประสิทธิภาพและแรงดันระบบแบตเตอรี่ จากนั้นคูณด้วย 1.25

ขั้นตอนที่ 2. สายแบตเตอรี่จะยาวแค่ไหน?

ความยาวสายมีบทบาทสำคัญในการกำหนดเกจที่ถูกต้อง ยิ่งสาย ยาว ความต้านทานก็จะ สูงขึ้น ซึ่งนำไปสู่การลดแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้สูญเสียพลังงานน้อยที่สุด คุณต้องใช้สายที่หนาขึ้นสำหรับระยะทางที่ยาวขึ้น

เมื่อวัดความยาวสายแบตเตอรี่ ให้พิจารณาความยาววงจรทั้งหมด (สายบวกและลบ รวมกัน) ใช้ตารางขนาดสายแบตเตอรี่เพื่อจับคู่ความต้องการกระแสไฟฟ้าของคุณกับเกจที่ถูกต้องตามความยาวรวมของสาย

ขั้นตอนที่ 3. หาขนาดสายแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

โดยใช้ ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ด้านบน ค้นหา กระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน ทางด้านซ้ายและจับคู่กับความยาวสายของคุณเพื่อหาขนาด AWG ที่เหมาะสม

ตัวอย่างการกำหนดขนาดสายไฟสำหรับแบตเตอรี่

มาดูตัวอย่างการกำหนดขนาดสายไฟโดยใช้ แบตเตอรี่ LiFePO₄ 12V 100Ah (ชาร์จ/คายประจุสูงสุด 100A), ตัวควบคุมการชาร์จโซลาร์เซลล์ 30A และอินเวอร์เตอร์ที่แรงดันระบบสามระดับ: 12V, 24V และ 48V

ขนาดสายไฟสำหรับ 100 แอมป์

เนื่องจากกระแสไฟคายประจุสูงสุดของแบตเตอรี่คือ 100A คุณต้องเลือกขนาดสายไฟที่สามารถรองรับกระแสนี้ได้อย่างปลอดภัย

ด้านล่างคือตารางอ้างอิงขนาดสายไฟสำหรับรองรับ 100A อย่างปลอดภัยในระยะทางไป-กลับต่างๆ:

ความยาวสาย (ฟุต)	ขนาด AWG ขั้นต่ำ
5 ฟุต	2 AWG
10 ฟุต	2 AWG
15 ฟุต	1/0 AWG
20 ฟุต	1/0 AWG

สำหรับวงจรไป-กลับ 10 ฟุตที่เชื่อมต่อแบตเตอรี่ 12V สองลูกที่มีกระแสไฟคายประจุสูงสุด 100 แอมป์ แนะนำใช้สายทองแดงขนาด 2 AWG

เมื่อแบตเตอรี่มีค่ากระแสไฟคายประจุที่แตกต่างกัน ให้ดูที่ ตารางขนาดสาย AWG และแอมป์ เพื่อเลือกเกจที่เหมาะสม

ขนาดสายไฟสำหรับ 30 แอมป์

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ 12V ตัวควบคุมการชาร์จโซลาร์เซลล์จะรักษากระแสไฟให้อยู่ในขีดจำกัดที่กำหนด หากระยะทางสายไฟระหว่างตัวควบคุมการชาร์จกับแบตเตอรี่สั้น (เช่น 5 ฟุตไป-กลับ) และตัวควบคุมการชาร์จมีเรต 30 แอมป์ สามารถใช้สายทองแดงขนาด 8 AWG ซึ่งสอดคล้องกับปัจจัยความปลอดภัย 1.25

ด้านล่างคือตารางขนาดสายไฟสำหรับ 30A ที่ความยาวสายต่างๆ:

ความยาวสาย (ฟุต)	ขนาด AWG ขั้นต่ำ
5 ฟุต	8 AWG
10 ฟุต	6 AWG
15 ฟุต	6 AWG
20 ฟุต	4 AWG

ขนาดสายไฟสำหรับแบตเตอรี่ 12v/24v/48v

ขนาดสายไฟระหว่างแบตเตอรี่กับอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับทั้งความต้องการพลังงานของอินเวอร์เตอร์และแรงดันไฟฟ้าของระบบ มาดูกันว่าปัจจัยแต่ละอย่างมีผลต่อขนาดสายไฟอย่างไร

ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ 12V

สำหรับระบบ 12V ที่จ่ายไฟให้กับ อินเวอร์เตอร์ 1000W ที่ประสิทธิภาพ 94% กระแสไฟจากแบตเตอรี่คำนวณโดยการหาร 1000 วัตต์ด้วยประสิทธิภาพ 0.94 แล้วหารด้วย 12 โวลต์ ซึ่งได้ประมาณ 88.7 แอมป์ เมื่อคูณด้วยปัจจัยความปลอดภัย 1.25 สายไฟต้องรองรับประมาณ 111 แอมป์ สำหรับระยะทางไป-กลับ 5 ฟุต แนะนำใช้สายทองแดงขนาด 1 AWG เพื่อความปลอดภัย

ความยาวสาย (ฟุต)	ขนาด AWG ขั้นต่ำ
5 ฟุต	2 AWG
10 ฟุต	2 AWG
15 ฟุต	1/0 AWG
20 ฟุต	1/0 AWG

ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ 24V

สำหรับระบบ 24V ที่มี อินเวอร์เตอร์ 2500W ที่ประสิทธิภาพ 80% กระแสไฟจากแบตเตอรี่ประมาณ 130.2 แอมป์ก่อนเพิ่มความปลอดภัย หลังคูณด้วย 1.25 สายไฟต้องรองรับประมาณ 163 แอมป์ สำหรับระยะทางไป-กลับ 5 ฟุต แนะนำใช้สายทองแดงขนาด 2/0 AWG เพื่อความปลอดภัย

ความยาวสาย (ฟุต)	ขนาด AWG ขั้นต่ำ
5 ฟุต	2/0 AWG
10 ฟุต	2/0 AWG
15 ฟุต	2/0 AWG
20 ฟุต	4/0 AWG

ตารางขนาดสายแบตเตอรี่ 48V

ในระบบ 48V ที่จ่ายไฟให้กับ อินเวอร์เตอร์ 5000W ที่ประสิทธิภาพ 95% กระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่ประมาณ 110.5 แอมป์หลังจากใช้ปัจจัยความปลอดภัย 1.25 สำหรับการเดินสายสั้น 5 ฟุต สายทองแดงขนาด 2 AWG มักเพียงพอที่จะรับกระแสนี้ได้อย่างปลอดภัย

ความยาวสาย (ฟุต)	ขนาด AWG ที่แนะนำ
5 ฟุต	2 AWG
10 ฟุต	2 AWG
15 ฟุต	1/0 AWG
20 ฟุต	1/0 AWG

คำถามที่พบบ่อยหรือข้อผิดพลาดทั่วไปเกี่ยวกับขนาดสายแบตเตอรี่

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสายแบตเตอรี่ของฉันเล็กเกินไป?

สายไฟที่เล็กเกินไปจะทำให้แรงดันลดลง ความร้อนสูงเกินไป และอาจทำให้สายไฟละลาย ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้การส่งกำลังไฟฟ้าไม่มีประสิทธิภาพ นำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์และอันตรายจากไฟไหม้

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสายแบตเตอรี่ของฉันใหญ่เกินไป?

การใช้สายแบตเตอรี่ที่ใหญ่กว่าความจำเป็นไม่ทำให้ระบบเสียหาย แต่จะเพิ่มค่าใช้จ่าย น้ำหนัก และความยากลำบากในการติดตั้ง สายไฟที่หนากว่าจะงอและจัดการได้ยากกว่า โดยเฉพาะในพื้นที่แคบเช่นในรถยนต์ เว้นแต่คุณจะใช้สายสั้น ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมอาจไม่คุ้มค่า

การต้องการกระแสไฟฟ้ามากขึ้นหมายความว่าต้องใช้สายไฟที่ใหญ่ขึ้นหรือไม่?

ใช่, ยิ่ง กระแสไฟฟ้า สูงขึ้น สายแบตเตอรี่ก็ต้อง หนาขึ้น เพื่อป้องกันการลดแรงดันและความร้อนสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม เมื่อความต้องการกระแสไฟฟ้าสูง การใช้แรงดันระบบที่สูงกว่าจะช่วยลดความจำเป็นในการใช้สายไฟที่หนา

นี่คือเหตุผลที่อินเวอร์เตอร์ที่มีกำลังเกิน 2000W มักใช้ระบบ DC 24V หรือสูงกว่า—กำลังไฟฟ้าที่สูงกว่าต้องการกระแสไฟฟ้ามากขึ้น ซึ่งนำไปสู่ สายไฟที่ใหญ่ขึ้น การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดขนาดสายไฟ

ดังนั้น กระแสไฟฟ้าที่มากขึ้นจึงต้องใช้สายไฟที่ใหญ่ขึ้น แต่ ระบบแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า สามารถลดความต้องการนี้ได้