Fotovoltické káble sú základom nosných elektrických zariadení vo fotovoltaických systémoch.Množstvo káblov používaných vo fotovoltaických systémoch prevyšuje množstvo káblov vo všeobecných systémoch na výrobu energie a sú tiež jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich účinnosť celého systému.
Hoci fotovoltaické káble jednosmerného a striedavého prúdu predstavujú približne 2 – 3 % nákladov na distribuované fotovoltaické systémy, skutočné skúsenosti ukázali, že použitie nesprávnych káblov môže viesť k nadmernej strate vedenia v projekte, nízkej stabilite napájania a ďalším faktorom, ktoré znižujú návratnosť projektu.
Preto výber správnych káblov môže účinne znížiť nehodovosť projektu, zlepšiť spoľahlivosť napájania a uľahčiť výstavbu, prevádzku a údržbu.
Typy fotovoltaických káblov
Podľa systému fotovoltaických elektrární možno káble rozdeliť na káble DC a káble AC.Podľa rôznych použití a prostredí použitia sú klasifikované takto:
DC káble sa väčšinou používajú na:
Sériové spojenie medzi komponentmi;
Paralelné spojenie medzi stringami a medzi stringmi a DC rozvádzačmi (kombinátory);
Medzi DC rozvádzačmi a meničmi.
AC káble sa väčšinou používajú na:
Spojenie medzi invertormi a zvyšovacími transformátormi;
Spojenie medzi stupňovitými transformátormi a distribučnými zariadeniami;
Spojenie medzi distribučnými zariadeniami a rozvodnými sieťami alebo užívateľmi.
Požiadavky na fotovoltaické káble
Káble používané v nízkonapäťovej jednosmernej prenosovej časti solárneho fotovoltaického systému na výrobu energie majú rôzne požiadavky na pripojenie rôznych komponentov v dôsledku rôznych prostredí použitia a technických požiadaviek.Celkové faktory, ktoré je potrebné zvážiť, sú: izolačný výkon káblov, odolnosť proti teplu a horeniu, výkon proti starnutiu a špecifikácie priemeru drôtu.Káble DC sa väčšinou kladú vonku a musia byť odolné voči vlhkosti, slnku, chladu a UV žiareniu.Jednosmerné káble v distribuovaných fotovoltaických systémoch si preto vo všeobecnosti vyberajú špeciálne káble s certifikáciou pre fotovoltaiku.Tento typ prepojovacieho kábla využíva dvojvrstvový izolačný plášť, ktorý má vynikajúcu odolnosť voči UV, vode, ozónu, kyselinám a soľnej erózii, výbornú odolnosť za každého počasia a odolnosť proti opotrebovaniu.Vzhľadom na DC konektor a výstupný prúd fotovoltaického modulu sú bežne používané fotovoltaické DC káble PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 atď.
AC káble sa používajú hlavne zo AC strany meniča do AC zlučovača alebo AC rozvodnej skrine.Pri AC kábloch inštalovaných vonku je potrebné zvážiť vlhkosť, slnko, chlad, UV ochranu a kladenie na dlhé vzdialenosti.Vo všeobecnosti sa používajú káble typu YJV;pri AC kábloch inštalovaných v interiéri by sa mala zvážiť protipožiarna ochrana a ochrana proti potkanom a mravcom.
Výber materiálu kábla
Jednosmerné káble používané vo fotovoltaických elektrárňach sa väčšinou používajú na dlhodobé vonkajšie práce.Kvôli obmedzeniam stavebných podmienok sa na káblové pripojenie väčšinou používajú konektory.Materiály káblových vodičov možno rozdeliť na medené jadro a hliníkové jadro.
Káble s medeným jadrom majú lepšiu antioxidačnú kapacitu ako hliník, dlhšiu životnosť, lepšiu stabilitu, nižší pokles napätia a nižšiu stratu energie.V konštrukcii sú medené jadrá flexibilnejšie a prípustný polomer ohybu je malý, takže sa dá ľahko otáčať a prechádzať potrubím.Navyše medené jadrá sú odolné voči únave a nie je ľahké ich zlomiť po opakovanom ohýbaní, takže zapojenie je pohodlné.Medené jadrá majú zároveň vysokú mechanickú pevnosť a odolávajú veľkému mechanickému napätiu, čo prináša veľké pohodlie pri výstavbe a kladení a zároveň vytvára podmienky pre mechanizovanú výstavbu.
Naopak, kvôli chemickým vlastnostiam hliníka sú káble s hliníkovým jadrom pri montáži náchylné na oxidáciu (elektrochemickú reakciu), najmä tečenie, ktoré môže ľahko viesť k poruchám.
Preto, aj keď sú náklady na káble s hliníkovým jadrom nízke, v záujme bezpečnosti projektu a dlhodobej stabilnej prevádzky odporúča Rabbit Jun vo fotovoltaických projektoch používať káble s medeným jadrom.
Výpočet výberu fotovoltaického kábla
Menovitý prúd
Prierez jednosmerných káblov v rôznych častiach fotovoltaického systému sa určuje podľa nasledujúcich zásad: Spojovacie káble medzi modulmi solárnych článkov, spojovacie káble medzi batériami a spojovacie káble striedavých záťaží sa vo všeobecnosti vyberajú s menovitým výkonom. prúd 1,25-násobok maximálneho trvalého pracovného prúdu každého kábla;
prepojovacie káble medzi poliami a poliami solárnych článkov a prepojovacie káble medzi batériami (skupinami) a invertormi sa vo všeobecnosti vyberajú s menovitým prúdom 1,5-násobkom maximálneho trvalého pracovného prúdu každého kábla.
V súčasnosti je výber prierezu kábla založený najmä na vzťahu medzi priemerom kábla a prúdom a často sa ignoruje vplyv okolitej teploty, straty napätia a spôsobu uloženia na prúdovú zaťažiteľnosť káblov.
V rôznych prostrediach použitia, prúdová zaťažiteľnosť kábla a odporúča sa, aby sa priemer drôtu volil smerom nahor, keď sa prúd blíži k maximálnej hodnote.
Nesprávne použitie fotovoltaických káblov malého priemeru spôsobilo požiar po preťažení prúdu
Strata napätia
Stratu napätia vo fotovoltaickom systéme možno charakterizovať ako: strata napätia = prúd * dĺžka kábla * faktor napätia.Zo vzorca je zrejmé, že strata napätia je úmerná dĺžke kábla.
Preto by sa počas prieskumu na mieste mala dodržiavať zásada držať pole čo najbližšie k meniču a menič k bodu pripojenia k sieti.
Vo všeobecných aplikáciách nepresahuje strata jednosmerného prúdu medzi fotovoltaickým poľom a meničom 5 % výstupného napätia poľa a strata striedavého prúdu medzi meničom a bodom pripojenia do siete nepresahuje 2 % výstupného napätia meniča.
V procese inžinierskej aplikácie možno použiť empirický vzorec: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: pokles napätia kábla-V
I: Kábel musí odolať maximálnemu káblu-A
L: dĺžka uloženia kábla-m
S: prierez kábla-mm2;
r: vodivosť vodiča-m/(Ω*mm2;), r meď=57, r hliník=34
Pri ukladaní viacerých viacžilových káblov vo zväzkoch je potrebné pri návrhu venovať pozornosť bodom
V skutočnej aplikácii, berúc do úvahy faktory, ako je spôsob káblového zapojenia a obmedzenia smerovania, káble fotovoltaických systémov, najmä AC káble, môžu mať viacero viacžilových káblov uložených vo zväzkoch.
Napríklad v trojfázovom systéme s malou kapacitou používa výstupné vedenie striedavého prúdu káble „jedna linka štyri žily“ alebo „jedna linka päť žíl“;vo veľkokapacitnom trojfázovom systéme používa AC výstupná linka paralelne viacero káblov namiesto jednožilových káblov s veľkým priemerom.
Pri ukladaní viacerých viacžilových káblov do zväzkov sa skutočná prúdová zaťažiteľnosť káblov o určitý podiel utlmí a túto situáciu útlmu je potrebné zvážiť na začiatku návrhu projektu.
Spôsoby kladenia káblov
Stavebné náklady na káblové inžinierstvo v projektoch výroby fotovoltaickej energie sú vo všeobecnosti vysoké a výber spôsobu kladenia priamo ovplyvňuje náklady na výstavbu.
Rozumné plánovanie a správny výber spôsobov kladenia káblov sú preto dôležitým článkom pri projektovaní káblov.
Spôsob kladenia káblov sa komplexne zvažuje na základe projektovej situácie, podmienok prostredia, špecifikácií káblov, modelov, množstva a iných faktorov a vyberá sa podľa požiadaviek spoľahlivej prevádzky a ľahkej údržby a princípu technickej a ekonomickej racionality.
Ukladanie jednosmerných káblov v projektoch fotovoltaickej výroby elektriny zahŕňa najmä priame zakopanie pieskom a tehlami, pokládku potrubí, pokládku do žľabov, pokládku do káblových žľabov, pokládku v tuneloch atď.
Ukladanie AC káblov sa príliš nelíši od spôsobov kladenia všeobecných energetických systémov.
Káble DC sa väčšinou používajú medzi fotovoltaickými modulmi, medzi reťazcami a zlučovačmi jednosmerného prúdu a medzi zlučovačmi a invertormi.
Majú malé prierezové plochy a veľké množstvá.Zvyčajne sú káble zviazané pozdĺž konzol modulu alebo položené cez potrubia.Pri pokladaní je potrebné zvážiť:
Na spájanie káblov medzi modulmi a prepojovacích káblov medzi stringmi a zlučovacími boxmi by mali byť modulové konzoly v maximálnej možnej miere použité ako podpera kanála a fixácia pre kladenie káblov, čo môže do určitej miery znížiť vplyv environmentálnych faktorov.
Sila kladenia káblov by mala byť rovnomerná a primeraná a nemala by byť príliš tesná.Teplotný rozdiel medzi dňom a nocou vo fotovoltaických lokalitách je vo všeobecnosti veľký a treba sa vyhnúť tepelnej expanzii a kontrakcii, aby sa predišlo pretrhnutiu kábla.
Vedenie kábla fotovoltického materiálu po povrchu budovy by malo zohľadňovať celkovú estetiku budovy.
Pozícia pri pokládke by sa mala vyhnúť ukladaniu káblov na ostré hrany stien a konzol, aby sa predišlo rezaniu a brúseniu izolačnej vrstvy, ktoré by spôsobilo skraty, alebo strihovej sile, ktorá by prerezala vodiče a spôsobila prerušenie obvodov.
Zároveň by sa mali zvážiť problémy, ako sú priame údery blesku do káblových vedení.
Rozumne naplánujte trasu kladenia káblov, obmedzte kríženia a kombinujte kladenie čo najviac, aby ste znížili výkopové práce a používanie káblov počas výstavby projektu.
Informácie o cene fotovoltaického kábla
Cena kvalifikovaných fotovoltaických jednosmerných káblov na trhu sa v súčasnosti líši podľa prierezu a objemu nákupu.
Okrem toho náklady na kábel súvisia s dizajnom elektrárne.Optimalizované rozloženie komponentov môže ušetriť použitie káblov DC.
Všeobecne povedané, náklady na fotovoltaické káble sa pohybujú od cca 0,12 do 0,25/W.Ak presahuje príliš veľa, môže byť potrebné skontrolovať, či je návrh primeraný alebo či sa zo špeciálnych dôvodov nepoužívajú špeciálne káble.
Zhrnutie
Hoci fotovoltaické káble tvoria len malú časť fotovoltaického systému, nie je také jednoduché, ako by si predstavovali, vybrať vhodné káble na zabezpečenie nízkej nehodovosti projektu, zlepšenie spoľahlivosti napájania a uľahčenie výstavby, prevádzky a údržby.Dúfam, že úvod v tomto článku vám môže poskytnúť určitú teoretickú podporu pri budúcom navrhovaní a výbere.
Pre ďalšie informácie o solárnych kábloch nás neváhajte kontaktovať.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Čas odoslania: 19. júna 2024
