Fotovoltaični kabli so osnova nosilne električne opreme v fotovoltaičnih sistemih.Količina kablov, ki se uporabljajo v fotovoltaičnih sistemih, presega količino običajnih sistemov za proizvodnjo električne energije in so tudi eden od pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na učinkovitost celotnega sistema.
Čeprav fotonapetostni kabli za enosmerni in izmenični tok predstavljajo približno 2-3 % stroškov porazdeljenih fotonapetostnih sistemov, dejanske izkušnje kažejo, da lahko uporaba napačnih kablov povzroči čezmerne izgube v liniji v projektu, nizko stabilnost napajanja in druge dejavnike, ki zmanjšajo projekt se vrača.
Zato lahko izbira pravih kablov učinkovito zmanjša stopnjo nesreč pri projektu, izboljša zanesljivost napajanja in olajša gradnjo, delovanje in vzdrževanje.
Vrste fotovoltaičnih kablov
Glede na sistem fotovoltaičnih elektrarn lahko kable razdelimo na DC kable in AC kable.Glede na različne uporabe in okolja uporabe so razvrščeni na naslednji način:
DC kabli se večinoma uporabljajo za:
Serijska povezava med komponentami;
Vzporedna povezava med strunami in med strunami in DC razdelilnimi omaricami (zbirne omarice);
Med DC razdelilniki in pretvorniki.
AC kabli se večinoma uporabljajo za:
Povezava med inverterji in pospeševalnimi transformatorji;
Povezava med povečevalnimi transformatorji in razdelilnimi napravami;
Povezava distribucijskih naprav z elektroenergetskimi omrežji oziroma uporabniki.
Zahteve za fotovoltaične kable
Kabli, ki se uporabljajo v nizkonapetostnem delu prenosa enosmernega toka solarnega fotovoltaičnega sistema za proizvodnjo električne energije, imajo različne zahteve za povezavo različnih komponent zaradi različnih okolij uporabe in tehničnih zahtev.Splošni dejavniki, ki jih je treba upoštevati, so: zmogljivost izolacije kabla, zmogljivost zaviranja toplote in gorenja, učinkovitost proti staranju in specifikacije premera žice.Kabli za enosmerni tok se večinoma polagajo na prostem in morajo biti odporni na vlago, sonce, mraz in UV.Zato kabli za enosmerni tok v porazdeljenih fotovoltaičnih sistemih na splošno izberejo posebne kable s fotovoltaičnim certifikatom.Ta vrsta priključnega kabla uporablja dvoslojni izolacijski ovoj, ki ima odlično odpornost na UV, vodo, ozon, kislino in solno erozijo, odlično odpornost na vse vremenske razmere in odpornost proti obrabi.Glede na konektor DC in izhodni tok fotonapetostnega modula so pogosto uporabljeni fotonapetostni DC kabli PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 itd.
Kabli za izmenični tok se večinoma uporabljajo od strani pretvornika za izmenični tok do kombinirane omarice za izmenični tok ali omarice, povezane z izmeničnim tokom.Pri kablih za izmenični tok, nameščenih na prostem, je treba upoštevati vlago, sonce, mraz, UV zaščito in polaganje na velike razdalje.Na splošno se uporabljajo kabli tipa YJV;pri kablih za izmenični tok, ki so nameščeni v zaprtih prostorih, je treba upoštevati požarno zaščito ter zaščito podgan in mravelj.
Izbira materiala kabla
DC kabli, ki se uporabljajo v fotonapetostnih elektrarnah, se večinoma uporabljajo za dolgotrajna dela na prostem.Zaradi omejitev gradbenih pogojev se konektorji večinoma uporabljajo za kabelsko povezavo.Materiale kabelskih vodnikov lahko razdelimo na bakreno jedro in aluminijasto jedro.
Kabli z bakrenim jedrom imajo boljšo antioksidativno zmogljivost kot aluminijasti, daljšo življenjsko dobo, boljšo stabilnost, nižji padec napetosti in manjšo izgubo moči.V gradbeništvu so bakrena jedra bolj fleksibilna in dovoljeni upogibni radij je majhen, zato jih je enostavno vrteti in prehajati skozi cevi.Poleg tega so bakrena jedra odporna na utrujenost in jih ni enostavno zlomiti po večkratnem upogibanju, zato je ožičenje priročno.Hkrati imajo bakrena jedra visoko mehansko trdnost in lahko prenesejo velike mehanske napetosti, kar prinaša veliko udobje pri gradnji in polaganju ter ustvarja pogoje za mehanizirano gradnjo.
Nasprotno, zaradi kemičnih lastnosti aluminija so kabli z aluminijastim jedrom med namestitvijo nagnjeni k oksidaciji (elektrokemični reakciji), zlasti lezenju, kar lahko zlahka privede do okvar.
Zato, čeprav so stroški kablov z aluminijastim jedrom nizki, zaradi varnosti projekta in dolgoročnega stabilnega delovanja Rabbit Jun priporoča uporabo kablov z bakrenim jedrom v fotovoltaičnih projektih.
Izračun izbire fotonapetostnega kabla
Nazivni tok
Prečni prerez kablov za enosmerni tok v različnih delih fotovoltaičnega sistema je določen v skladu z naslednjimi načeli: povezovalni kabli med moduli sončnih celic, povezovalni kabli med baterijami in povezovalni kabli bremen izmeničnega toka so običajno izbrani z nazivno tok 1,25-kratnega največjega trajnega delovnega toka vsakega kabla;
povezovalni kabli med nizi sončnih celic in nizi ter povezovalni kabli med baterijami (skupinami) in pretvorniki so na splošno izbrani z nazivnim tokom 1,5-kratnega največjega trajnega delovnega toka vsakega kabla.
Trenutno izbira preseka kabla v glavnem temelji na razmerju med premerom kabla in tokom, vpliv temperature okolja, izgube napetosti in načina polaganja na tokovno nosilnost kablov pa se pogosto zanemarja.
V različnih okoljih uporabe je tokovna nosilnost kabla in priporočljivo je, da se premer žice izbere navzgor, ko je tok blizu najvišje vrednosti.
Nepravilna uporaba fotovoltaičnih kablov majhnega premera je povzročila požar po preobremenitvi toka
Izguba napetosti
Izgubo napetosti v fotovoltaičnem sistemu lahko označimo kot: izguba napetosti = tok * dolžina kabla * faktor napetosti.Iz formule je razvidno, da je izguba napetosti sorazmerna z dolžino kabla.
Zato je treba med raziskovanjem na kraju samem upoštevati načelo, da je polje čim bližje razsmerniku in razsmernik priključni točki na omrežje.
V splošnih aplikacijah izguba v liniji enosmernega toka med fotonapetostnim nizom in pretvornikom ne presega 5 % izhodne napetosti niza, izguba v liniji izmeničnega toka med pretvornikom in priključno točko na omrežje pa ne presega 2 % izhodne napetosti pretvornika.
V procesu inženirske uporabe se lahko uporabi empirična formula: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: kabelski padec napetosti-V
I: kabel mora prenesti največji kabel-A
L: dolžina polaganja kabla-m
S: površina preseka kabla-mm2;
r: prevodnost prevodnika-m/(Ω*mm2;), r baker=57, r aluminij=34
Pri polaganju več večjedrnih kablov v snopih mora biti načrtovanje pozorno na točke
V dejanski uporabi, ob upoštevanju dejavnikov, kot so način napeljave kablov in omejitve napeljave, imajo lahko kabli fotonapetostnih sistemov, zlasti kabli za izmenični tok, več večžilnih kablov, položenih v snope.
Na primer, v trifaznem sistemu z majhno zmogljivostjo izhodna linija za izmenični tok uporablja kable "ena linija s štirimi jedri" ali "ena linija s petimi jedri";v trifaznem sistemu velike zmogljivosti uporablja izhodna linija AC več vzporednih kablov namesto enožilnih kablov velikega premera.
Ko je več večžilnih kablov položenih v snope, bo dejanska tokovna nosilnost kablov oslabljena za določen delež in to stanje slabljenja je treba upoštevati na začetku zasnove projekta.
Metode polaganja kablov
Stroški gradnje kabelskega inženiringa v projektih fotovoltaične proizvodnje energije so na splošno visoki, izbira načina polaganja pa neposredno vpliva na stroške gradnje.
Zato sta razumno načrtovanje in pravilna izbira načinov polaganja kablov pomembni členi pri projektiranju kablov.
Metoda polaganja kablov je celovito obravnavana na podlagi projektne situacije, okoljskih pogojev, specifikacij kablov, modelov, količine in drugih dejavnikov ter je izbrana glede na zahteve zanesljivega delovanja in enostavnega vzdrževanja ter načela tehnične in ekonomske racionalnosti.
Polaganje kablov za enosmerni tok v projektih fotonapetostne proizvodnje električne energije vključuje predvsem direktno zakopavanje s peskom in opeko, polaganje skozi cevi, polaganje v korita, polaganje v kabelske jarke, polaganje v tunelih itd.
Polaganje AC kablov se ne razlikuje veliko od načinov polaganja splošnih elektroenergetskih sistemov.
Kabli za enosmerni tok se večinoma uporabljajo med fotovoltaičnimi moduli, med strunami in omaricami za združevanje enosmernega toka ter med omaricami za združevanje in pretvorniki.
Imajo majhne površine preseka in velike količine.Običajno so kabli privezani vzdolž nosilcev modulov ali položeni skozi cevi.Pri polaganju je treba upoštevati naslednje:
Za povezovalne kable med moduli in povezovalne kable med nizi in kombiniranimi omaricami je treba uporabiti nosilce modulov kot podporo kanalov in pritrditev za polaganje kablov v največji možni meri, kar lahko do določene mere zmanjša vpliv okoljskih dejavnikov.
Sila polaganja kabla mora biti enakomerna in ustrezna ter ne sme biti pretesna.Temperaturna razlika med dnevom in nočjo v fotovoltaičnih območjih je na splošno velika, zato se je treba izogibati toplotnemu raztezanju in krčenju, da preprečimo zlom kabla.
Napeljave kablov fotonapetostnega materiala na površini stavbe morajo upoštevati celotno estetiko stavbe.
Položaj za polaganje ne sme polagati kablov na ostre robove sten in nosilcev, da se izognete rezanju in brušenju izolacijskega sloja, ki povzroči kratke stike, ali strižni sili, ki prereže žice in povzroči odprta vezja.
Hkrati je treba upoštevati težave, kot so neposredni udari strele v kabelske vode.
Razumno načrtujte pot polaganja kabla, zmanjšajte križišča in čim bolj kombinirajte polaganje, da zmanjšate izkop zemlje in uporabo kabla med gradnjo projekta.
Informacije o ceni fotovoltaičnega kabla
Cena kvalificiranih fotonapetostnih kablov za enosmerni tok na trgu se trenutno razlikuje glede na površino preseka in obseg nakupa.
Poleg tega je cena kabla povezana z zasnovo elektrarne.Optimizirana postavitev komponent lahko prihrani uporabo kablov DC.
Na splošno se cena fotovoltaičnih kablov giblje od približno 0,12 do 0,25/W.Če presega preveč, bo morda treba preveriti, ali je zasnova razumna ali pa so posebni kabli uporabljeni iz posebnih razlogov.
Povzetek
Čeprav so fotovoltaični kabli le majhen del fotovoltaičnega sistema, ni tako enostavno, kot si predstavljamo, izbrati ustrezne kable, ki bi zagotovili nizko stopnjo nesreč pri projektu, izboljšali zanesljivost napajanja ter olajšali gradnjo, delovanje in vzdrževanje.Upam, da vam lahko uvod v tem članku ponudi nekaj teoretične podpore pri prihodnjem oblikovanju in izbiri.
Prosimo, da nas kontaktirate za dodatne informacije o solarnih kablih.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp: +86 19195666830
Čas objave: 19. junij 2024
