Fotovoltaické kabely jsou základem podpůrných elektrických zařízení ve fotovoltaických systémech.Množství kabelů používaných ve fotovoltaických systémech převyšuje množství kabelů obecných systémů výroby elektrické energie a jsou také jedním z důležitých faktorů ovlivňujících účinnost celého systému.
Přestože fotovoltaické stejnosměrné a střídavé kabely tvoří asi 2–3 % nákladů na distribuované fotovoltaické systémy, skutečné zkušenosti ukazují, že použití nesprávných kabelů může vést k nadměrné ztrátě vedení v projektu, nízké stabilitě napájecího zdroje a dalším faktorům, které snižují návratnost projektu.
Výběr správných kabelů proto může účinně snížit nehodovost projektu, zlepšit spolehlivost napájení a usnadnit konstrukci, provoz a údržbu.
Typy fotovoltaických kabelů
Podle systému fotovoltaických elektráren lze kabely rozdělit na kabely DC a kabely AC.Podle různých použití a prostředí použití jsou klasifikovány takto:
DC kabely se většinou používají pro:
Sériové spojení mezi komponenty;
Paralelní spojení mezi stringy a mezi stringy a stejnosměrnými rozvodnicemi (slučovači);
Mezi stejnosměrnými rozvodnými skříněmi a střídači.
AC kabely se většinou používají pro:
Spojení mezi měniči a zvyšovacími transformátory;
Spojení mezi stupňovitými transformátory a distribučními zařízeními;
Spojení mezi distribučními zařízeními a rozvodnými sítěmi nebo uživateli.
Požadavky na fotovoltaické kabely
Kabely používané v nízkonapěťové stejnosměrné přenosové části solárního fotovoltaického systému na výrobu elektřiny mají různé požadavky na připojení různých komponent v důsledku různých prostředí použití a technických požadavků.Celkové faktory, které je třeba vzít v úvahu, jsou: výkon izolace kabelů, odolnost proti teplu a hoření, výkon proti stárnutí a specifikace průměru drátu.DC kabely se většinou pokládají venku a musí být odolné proti vlhkosti, slunci, chladu a UV záření.Proto stejnosměrné kabely v distribuovaných fotovoltaických systémech obecně volí speciální kabely s certifikací pro fotovoltaiku.Tento typ propojovacího kabelu využívá dvouvrstvý izolační plášť, který má vynikající odolnost proti UV záření, vodě, ozónu, kyselinám a solné erozi, vynikající odolnost vůči všem povětrnostním podmínkám a odolnost proti opotřebení.S ohledem na DC konektor a výstupní proud fotovoltaického modulu jsou běžně používané fotovoltaické DC kabely PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 atd.
AC kabely se používají hlavně ze AC strany střídače do AC slučovače nebo AC rozvodné skříně.U AC kabelů instalovaných venku je třeba vzít v úvahu vlhkost, slunce, chlad, UV ochranu a pokládku na dlouhé vzdálenosti.Obecně se používají kabely typu YJV;pro AC kabely instalované uvnitř je třeba zvážit protipožární ochranu a ochranu proti krysám a mravencům.
Výběr materiálu kabelu
DC kabely používané ve fotovoltaických elektrárnách se většinou používají pro dlouhodobé venkovní práce.Kvůli omezením stavebních podmínek se pro připojení kabelů většinou používají konektory.Materiály kabelových vodičů lze rozdělit na měděné jádro a hliníkové jádro.
Kabely s měděným jádrem mají lepší antioxidační kapacitu než hliník, delší životnost, lepší stabilitu, nižší úbytek napětí a nižší ztrátový výkon.Ve stavebnictví jsou měděná jádra pružnější a přípustný poloměr ohybu je malý, takže se snadno otáčí a prochází potrubím.Kromě toho jsou měděná jádra odolná proti únavě a není snadné je po opakovaném ohýbání zlomit, takže zapojení je pohodlné.Měděná jádra mají zároveň vysokou mechanickou pevnost a snesou velké mechanické pnutí, což přináší velké pohodlí při stavbě a pokládce a také vytváří podmínky pro mechanizovanou výstavbu.
Naopak díky chemickým vlastnostem hliníku jsou kabely s hliníkovým jádrem náchylné k oxidaci (elektrochemické reakci) při instalaci, zejména tečení, což může snadno vést k poruchám.
Proto, i když jsou náklady na kabely s hliníkovým jádrem nízké, z důvodu bezpečnosti projektu a dlouhodobého stabilního provozu doporučuje Rabbit Jun ve fotovoltaických projektech používat kabely s měděným jádrem.
Výpočet výběru fotovoltaického kabelu
Jmenovitý proud
Průřez stejnosměrných kabelů v různých částech fotovoltaického systému se určuje podle následujících zásad: Propojovací kabely mezi moduly solárních článků, propojovací kabely mezi bateriemi a propojovací kabely střídavých zátěží se obecně volí se jmenovitým jmenovitým výkonem. proud 1,25násobek maximálního trvalého pracovního proudu každého kabelu;
propojovací kabely mezi poli solárních článků a poli a propojovací kabely mezi bateriemi (skupinami) a střídačem se obecně volí se jmenovitým proudem 1,5násobkem maximálního trvalého pracovního proudu každého kabelu.
V současnosti je výběr průřezu kabelu založen především na vztahu mezi průměrem kabelu a proudem a vliv okolní teploty, ztráty napětí a způsobu uložení na proudovou zatížitelnost kabelů je často ignorován.
V různých prostředích použití, proudová zatížitelnost kabelu a doporučuje se, aby průměr drátu byl vybrán směrem nahoru, když se proud blíží špičkové hodnotě.
Nesprávné použití fotovoltaických kabelů malého průměru způsobilo požár po přetížení proudu
Ztráta napětí
Úbytek napětí ve fotovoltaickém systému lze charakterizovat jako: ztráta napětí = proud * délka kabelu * faktor napětí.Ze vzorce je vidět, že úbytek napětí je úměrný délce kabelu.
Proto by se během průzkumu na místě měla dodržovat zásada držet pole co nejblíže ke střídači a střídač k bodu připojení k síti co nejblíže.
V obecných aplikacích nepřesahuje ztráta stejnosměrného vedení mezi fotovoltaickým polem a střídačem 5 % výstupního napětí pole a ztráta střídavého proudu mezi střídačem a bodem připojení k síti nepřesahuje 2 % výstupního napětí střídače.
V procesu inženýrské aplikace lze použít empirický vzorec: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: pokles napětí kabelu-V
I: Kabel musí vydržet maximální kabel-A
L: délka pokládky kabelu-m
S: průřez kabelu-mm2;
r: vodivost vodiče-m/(Ω*mm2;), r měď=57, r hliník=34
Při pokládání více vícežilových kabelů ve svazcích je třeba při návrhu věnovat pozornost bodům
Ve skutečné aplikaci mohou mít kabely fotovoltaických systémů, zejména AC kabely, s ohledem na faktory, jako je způsob vedení kabelů a omezení vedení, vícenásobné vícežilové kabely uložené ve svazcích.
Například v malokapacitním třífázovém systému používá odchozí AC linka kabely „jedna linka čtyři žíly“ nebo „jedna linka pět žil“;ve velkokapacitním třífázovém systému používá AC odchozí vedení více kabelů paralelně místo jednožilových kabelů velkého průměru.
Při položení více vícežilových kabelů ve svazcích se skutečná proudová zatížitelnost kabelů o určitý podíl utlumí a tuto útlumovou situaci je třeba vzít v úvahu na začátku návrhu projektu.
Způsoby kladení kabelů
Stavební náklady na kabelové inženýrství v projektech výroby fotovoltaické energie jsou obecně vysoké a výběr způsobu pokládky přímo ovlivňuje náklady na výstavbu.
Rozumné plánování a správný výběr metod pokládky kabelů jsou proto důležitými články při projektování kabelů.
Způsob pokládky kabelů je komplexně zvažován na základě projektové situace, podmínek prostředí, specifikací kabelů, modelů, množství a dalších faktorů a je vybírán podle požadavků na spolehlivý provoz a snadnou údržbu a na principu technické a ekonomické racionality.
Pokládání stejnosměrných kabelů v projektech fotovoltaické energetiky zahrnuje především přímé zakopávání pískem a cihlami, pokládání potrubí, pokládání do žlabů, pokládání do kabelových žlabů, pokládání v tunelech atd.
Pokládání AC kabelů se příliš neliší od způsobů pokládky obecných energetických systémů.
DC kabely se většinou používají mezi fotovoltaickými moduly, mezi stringy a DC slučovači a mezi slučovacími boxy a střídači.
Mají malé plochy průřezu a velké množství.Obvykle jsou kabely svázány podél držáků modulu nebo protaženy potrubím.Při pokládce je třeba vzít v úvahu následující:
Pro propojování kabelů mezi moduly a propojovací kabely mezi stringy a slučovacími boxy by měly být modulové držáky co nejvíce použity jako podpěra kanálu a fixace pro pokládku kabelů, což může do určité míry snížit dopad faktorů prostředí.
Síla kladení kabelu by měla být rovnoměrná a přiměřená a neměla by být příliš těsná.Teplotní rozdíl mezi dnem a nocí ve fotovoltaických zařízeních je obecně velký a je třeba se vyvarovat tepelné roztažnosti a smršťování, aby se zabránilo zlomení kabelu.
Vedení kabelu fotovoltaického materiálu po povrchu budovy by mělo zohledňovat celkovou estetiku budovy.
Pozice pokládky by měla zabránit pokládání kabelů na ostré hrany stěn a držáků, aby se zabránilo řezání a broušení izolační vrstvy, které by způsobilo zkraty, nebo smyková síla, která by přerušila vodiče a způsobila přerušení obvodů.
Současně je třeba vzít v úvahu problémy, jako jsou přímé údery blesku do kabelových vedení.
Rozumně naplánujte trasu pokládky kabelů, omezte křížení a co nejvíce kombinujte pokládání, abyste omezili výkopy zeminy a používání kabelů během výstavby projektu.
Informace o ceně fotovoltaického kabelu
Cena kvalifikovaných fotovoltaických DC kabelů na trhu se v současné době liší podle průřezu a objemu nákupu.
Kromě toho náklady na kabel souvisí s návrhem elektrárny.Optimalizované rozložení komponent může ušetřit použití DC kabelů.
Obecně lze říci, že cena fotovoltaických kabelů se pohybuje od cca 0,12 do 0,25/W.Pokud překračuje příliš mnoho, může být nutné zkontrolovat, zda je návrh rozumný nebo zda se ze zvláštních důvodů nepoužívají speciální kabely.
souhrn
Přestože fotovoltaické kabely tvoří pouze malou část fotovoltaického systému, není tak snadné, jak si představujete, vybrat vhodné kabely pro zajištění nízké nehodovosti projektu, zvýšení spolehlivosti napájení a usnadnění výstavby, provozu a údržby.Doufám, že úvod v tomto článku vám může poskytnout určitou teoretickou podporu při budoucím návrhu a výběru.
Neváhejte nás kontaktovat pro další informace o solárních kabelech.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Čas odeslání: 19. června 2024
