電圧降下が・・・

　　

バッテリーの増設に伴い、充放電コントローラーの真下にあった
バッテリーを、約２０ｍほど離れた物置へ移動しました。

ディープサイクルバッッテリー１０５Ａ×２個


　　　　⇒　１０５Ａ×６個（４個増設）　です。


当然、３倍のパワーアップ！・・・のはずでした。



ところが、過充電・過放電が頻繁に発生！

いったい何故？・・・

ただただ、時間だけが過ぎていきました。

ところが最近になってようやく原因がわかりました。
それは、配線ケーブルによる電圧降下だったのです。

コントローラー側の端子電圧が　　 １５．０Ｖの時
バッテリー側の端子電圧は　　 　  １３．８Ｖです

この差は、配線ケーブルの太さと距離に原因がありました。

コントローラーからバッテリーまでの２０ｍは、VVF２．０を使用。
１００Ｖの屋内配線に良く使われている、２ｍｍの単線です。

「VVF２．０の許容電流は、２４Ａまで」　とか書いてあるので問題はないと思っていました。
先に書いたように、電圧を測ってみて吃驚！

調べていくうちに、電線の太さと長さによる電圧降下には公式があることがわかりました。


＜電圧降下の計算式＞

単相2線式配線の電圧降下（線間）e     =  （ 35.6 × 電線長[m] × 電流[A] / 1000 × 断面積[sq] ）
単相3線式配線の電圧降下（大地間）e  =  （ 17.8 × 電線長[m] × 電流[A] / 1000 × 断面積[sq] ）
三相3線式配線の電圧降下（線間）e     =  （ 30.8 × 電線長[m] × 電流[A] / 1000 × 断面積[sq] ）

我が家の例をあげてみましょう
単相２線式の VVF２．０コードを２０ｍ、負荷電流５Aが流れるとすると

３５．６ × ２０[m] × ５[A] / 1000 × ３．１４[sq] = １．１３４[V]　
（VVF２．０は、半径１ｍｍ。　Ｒ×Ｒ×３．１４から断面積は３．１４となります）

このことから、発電電流が５Ａの時、電圧が１．１３４Ｖ低下していることがわかります。
電流が増えれば増えるほどこの電圧降下は大きくなりますから、距離による電圧差が大きくなります。

こんなことも解らず、今までせっかく発電した電気も無駄に捨ててしまったわけです。
対策としては、バッテリーの近くにコントローラーを設置すれば電圧降下は解消されますが、設置場所の問題もあり、これが出来ません。
しかしなんとか、物置内でバッテリーを移動することができたので、ケーブル長さを１６ｍまで縮めることができました。
後は、電線を太くすることでこの症状を緩和することができます。

５．５ｓｑ×４芯ケーブルを＋－各２本づづＷで接続します。
コントローラーからの取り出しは、距離も短いので３．５ｓｑを使用しています。
それと現在接続しているVVF２．０コードも、そのまま残します。

コードの太さ合計は、５．５×２＋３．１４（VVF２．０）＝１４．１４ｓｑ　になりました

再び計算

３５．６ × １６[m] × ５[A] / 1000 × １４．１４[sq] = ０．２０１[V]

計算では、約０．２Ｖの電圧降下。「まずまず」と言ったところでしょうか。
このあと実際に電圧を計測してみると、充電電流が1Ａ程度だった事もあり、電圧差は0.02Ｖほどでした。

風車からコントローラーまでの距離も最大で４０ｍ（１．２５ｓｑ×３芯）近くありますから、電圧もだいぶ落ちているはずです。しかし電線代もバカになりませんから少しずつ改良して行きたいと思います。