Фотоволтаичните кабели са в основата на поддържащото електрическо оборудване във фотоволтаичните системи.Количеството кабели, използвани във фотоволтаичните системи, надвишава това на общите системи за производство на електроенергия и те също са един от важните фактори, влияещи върху ефективността на цялата система.
Въпреки че фотоволтаичните кабели за постоянен и променлив ток представляват около 2-3% от цената на разпределените фотоволтаични системи, действителният опит показва, че използването на грешни кабели може да доведе до прекомерна загуба на линия в проекта, ниска стабилност на захранването и други фактори, които намаляват връщане на проекта.
Следователно изборът на правилните кабели може ефективно да намали процента на аварии на проекта, да подобри надеждността на захранването и да улесни изграждането, експлоатацията и поддръжката.
Видове фотоволтаични кабели
Според системата на фотоволтаичните електроцентрали кабелите могат да бъдат разделени на DC кабели и AC кабели.Според различните приложения и среди на използване те се класифицират, както следва:
DC кабелите се използват най-вече за:
Серийно свързване между компонентите;
Паралелна връзка между струни и между струни и DC разпределителни кутии (комбинаторни кутии);
Между DC разпределителни кутии и инвертори.
AC кабелите се използват най-вече за:
Връзка между инвертори и повишаващи трансформатори;
Връзка между повишаващи трансформатори и разпределителни устройства;
Връзка между разпределителни устройства и електрически мрежи или потребители.
Изисквания към фотоволтаичните кабели
Кабелите, използвани в частта за предаване на постоянен ток с ниско напрежение на слънчевата фотоволтаична система за генериране на електроенергия, имат различни изисквания за свързване на различни компоненти поради различни среди на използване и технически изисквания.Общите фактори, които трябва да се вземат предвид, са: характеристики на изолация на кабела, ефективност на топлина и забавяне на горенето, ефективност против стареене и спецификации на диаметъра на проводника.DC кабелите се полагат предимно на открито и трябва да са устойчиви на влага, слънце, студ и UV.Следователно кабелите за постоянен ток в разпределените фотоволтаични системи обикновено избират фотоволтаични сертифицирани специални кабели.Този тип свързващ кабел използва двуслойна изолационна обвивка, която има отлична устойчивост на ултравиолетови лъчи, вода, озон, киселини и солена ерозия, отлична устойчивост при всякакви метеорологични условия и устойчивост на износване.Като се има предвид DC конектора и изходния ток на фотоволтаичния модул, често използваните фотоволтаични DC кабели са PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 и т.н.
Променливотоковите кабели се използват главно от променливотоковата страна на инвертора до променливотокова комбинираща кутия или свързан към мрежата променливотоков шкаф.За променливотоковите кабели, инсталирани на открито, трябва да се вземат предвид влага, слънце, студ, UV защита и полагане на дълги разстояния.Обикновено се използват кабели тип YJV;за променливотокови кабели, инсталирани на закрито, трябва да се има предвид защитата от пожар и защитата от плъхове и мравки.
Избор на кабелен материал
DC кабелите, използвани във фотоволтаичните електроцентрали, се използват предимно за продължителна работа на открито.Поради ограниченията на строителните условия, конекторите се използват най-вече за кабелна връзка.Материалите за кабелни проводници могат да бъдат разделени на медна сърцевина и алуминиева сърцевина.
Кабелите с медна сърцевина имат по-добър антиоксидантен капацитет от алуминия, по-дълъг живот, по-добра стабилност, по-нисък спад на напрежението и по-ниска загуба на мощност.В строителството медните сърцевини са по-гъвкави и допустимият радиус на огъване е малък, така че е лесно да се обръщат и преминават през тръбите.Освен това медните сърцевини са устойчиви на умора и не се чупят лесно след многократно огъване, така че окабеляването е удобно.В същото време медните жила имат висока механична якост и могат да издържат на голямо механично напрежение, което носи голямо удобство при конструкцията и полагането, а също така създава условия за механизирано строителство.
Напротив, поради химичните свойства на алуминия, кабелите с алуминиева сърцевина са склонни към окисление (електрохимична реакция) по време на монтажа, особено пълзене, което лесно може да доведе до повреди.
Следователно, въпреки че цената на кабелите с алуминиева сърцевина е ниска, в името на безопасността на проекта и дългосрочната стабилна работа, Rabbit Jun препоръчва използването на кабели с медна сърцевина във фотоволтаични проекти.
Изчисляване на избора на фотоволтаичен кабел
Номинален ток
Площта на напречното сечение на кабелите за постоянен ток в различни части на фотоволтаичната система се определя съгласно следните принципи: Свързващите кабели между модулите на слънчеви клетки, свързващите кабели между батериите и свързващите кабели на AC товари обикновено се избират с номинален ток от 1,25 пъти максималния продължителен работен ток на всеки кабел;
свързващите кабели между масиви и масиви слънчеви клетки и свързващите кабели между батерии (групи) и инвертори обикновено се избират с номинален ток 1,5 пъти максималния непрекъснат работен ток на всеки кабел.
Понастоящем изборът на напречно сечение на кабела се основава главно на връзката между диаметъра на кабела и тока и често се пренебрегва влиянието на температурата на околната среда, загубата на напрежение и метода на полагане върху токопреносимостта на кабелите.
В различни среди на използване капацитетът на тока на кабела и се препоръчва диаметърът на проводника да бъде избран нагоре, когато токът е близо до пиковата стойност.
Неправилното използване на фотоволтаични кабели с малък диаметър предизвика пожар след претоварване на тока
Загуба на напрежение
Загубата на напрежение във фотоволтаичната система може да се характеризира като: загуба на напрежение = ток * дължина на кабела * коефициент на напрежение.От формулата се вижда, че загубата на напрежение е пропорционална на дължината на кабела.
Следователно, по време на проучването на място трябва да се следва принципът за поддържане на масива до инвертора и инвертора до точката на свързване към мрежата възможно най-близо.
В общите приложения загубата на постоянен ток между фотоволтаичния масив и инвертора не надвишава 5% от изходното напрежение на масива, а загубата на променлив ток между инвертора и точката на свързване към мрежата не надвишава 2% от изходното напрежение на инвертора.
В процеса на инженерно приложение може да се използва емпиричната формула: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: падане на напрежението на кабела-V
I: кабелът трябва да издържа на максималния кабел-A
L: дължина на полагане на кабела-m
S: напречно сечение на кабела-mm2;
r: проводимост на проводника-m/(Ω*mm2;), r мед=57, r алуминий=34
При полагане на множество многожилни кабели в снопове проектирането трябва да обърне внимание на точките
В действително приложение, като се вземат предвид фактори като метод на окабеляване на кабели и ограничения за маршрутизиране, кабелите на фотоволтаичните системи, особено кабелите за променлив ток, може да имат множество многожилни кабели, положени в снопове.
Например, в трифазна система с малък капацитет, изходящата AC линия използва кабели „една линия с четири ядра“ или „една линия с пет ядра“;в трифазна система с голям капацитет, изходящата AC линия използва множество кабели в паралел вместо едножилни кабели с голям диаметър.
Когато множество многожилни кабели са положени в снопове, действителният капацитет на тока на кабелите ще бъде намален с определена пропорция и тази ситуация на затихване трябва да се вземе предвид в началото на проектирането на проекта.
Методи за полагане на кабели
Разходите за изграждане на кабелно инженерство в проекти за фотоволтаично производство на електроенергия обикновено са високи и изборът на метод за полагане пряко влияе върху разходите за строителство.
Следователно разумното планиране и правилният избор на методи за полагане на кабели са важни връзки в работата по проектиране на кабели.
Методът за полагане на кабели се разглежда изчерпателно въз основа на проектната ситуация, условията на околната среда, кабелните спецификации, моделите, количеството и други фактори и се избира според изискванията за надеждна работа и лесна поддръжка и принципа на техническа и икономическа рационалност.
Полагането на DC кабели в проекти за фотоволтаично производство на електроенергия включва главно директно заравяне с пясък и тухли, полагане през тръби, полагане в корита, полагане в кабелни канали, полагане в тунели и др.
Полагането на кабели за променлив ток не се различава много от методите за полагане на общи енергийни системи.
DC кабелите се използват най-вече между фотоволтаични модули, между струни и DC комбиниращи кутии и между комбиниращи кутии и инвертори.
Те имат малки напречни сечения и големи количества.Обикновено кабелите се завързват по протежение на конзолите на модула или се полагат през тръби.При полагане трябва да се има предвид следното:
За свързващи кабели между модули и свързващи кабели между струни и комбиниращи кутии, модулните скоби трябва да се използват като опора на канала и фиксиране за полагане на кабели, доколкото е възможно, което може да намали въздействието на факторите на околната среда до известна степен.
Силата на полагане на кабела трябва да бъде еднаква и подходяща и не трябва да бъде прекалено стегната.Температурната разлика между деня и нощта във фотоволтаичните обекти обикновено е голяма и топлинното разширение и свиване трябва да се избягва, за да се предотврати скъсване на кабела.
Кабелите за фотоволтаични материали по повърхността на сградата трябва да отчитат цялостната естетика на сградата.
Позицията на полагане трябва да избягва полагането на кабели върху острите ръбове на стените и скобите, за да се избегне рязане и шлайфане на изолационния слой, което да причини късо съединение, или сила на срязване, която да пререже проводниците и да причини отворени вериги.
В същото време трябва да се имат предвид проблеми като директни удари на мълнии върху кабелните линии.
Разумно планирайте пътя за полагане на кабела, намалете кръстосванията и комбинирайте полагането, доколкото е възможно, за да намалите изкопаването на земята и използването на кабела по време на строителството на проекта.
Информация за цената на фотоволтаичния кабел
Цената на квалифицираните фотоволтаични DC кабели на пазара в момента варира в зависимост от площта на напречното сечение и обема на покупката.
В допълнение, цената на кабела е свързана с дизайна на електроцентралата.Оптимизираното разположение на компонентите може да спести използването на DC кабели.
Най-общо казано, цената на фотоволтаичните кабели варира от около 0,12 до 0,25/W.Ако превишава твърде много, може да е необходимо да се провери дали дизайнът е разумен или дали специални кабели се използват по специални причини.
Резюме
Въпреки че фотоволтаичните кабели са само малка част от фотоволтаичната система, не е толкова лесно, колкото си представяте, да изберете подходящи кабели, за да осигурите нисък процент на аварии на проекта, да подобрите надеждността на захранването и да улесните изграждането, експлоатацията и поддръжката.Надявам се, че въведението в тази статия може да ви предостави някаква теоретична подкрепа при бъдещ дизайн и избор.
Моля, не се колебайте да се свържете с нас за допълнителна информация относно слънчевите кабели.
sales5@lifetimecables.com
Тел/Wechat/Whatsapp: +86 19195666830
Време на публикуване: 19 юни 2024 г
