A fotovoltaikus rendszerek elektromos berendezéseinek alapját a fotovoltaikus kábelek képezik.A fotovoltaikus rendszerekben használt kábelek mennyisége meghaladja az általános áramtermelő rendszerekét, és egyben a teljes rendszer hatékonyságát befolyásoló egyik fontos tényező.
Bár a fotovoltaikus egyenáramú és váltóáramú kábelek az elosztott fotovoltaikus rendszerek költségeinek körülbelül 2-3%-át teszik ki, a tényleges tapasztalatok azt mutatják, hogy a nem megfelelő kábelek használata túlzott vonalvesztéshez, alacsony áramellátási stabilitáshoz és egyéb olyan tényezőkhöz vezethet, amelyek csökkentik projekt visszatér.
Ezért a megfelelő kábelek kiválasztása hatékonyan csökkentheti a projekt baleseti arányát, javíthatja az áramellátás megbízhatóságát, valamint megkönnyítheti az építkezést, az üzemeltetést és a karbantartást.
A fotovoltaikus kábelek típusai
A fotovoltaikus erőművek rendszere szerint a kábelek DC kábelekre és AC kábelekre oszthatók.Különböző felhasználások és felhasználási környezetek szerint a következők szerint osztályozhatók:
Az egyenáramú kábeleket leggyakrabban a következőkre használják:
Soros kapcsolat az alkatrészek között;
Párhuzamos kapcsolat a karakterláncok között, valamint a karakterláncok és az egyenáramú elosztódobozok (kombináló dobozok) között;
DC elosztódobozok és inverterek között.
Az AC kábeleket leggyakrabban a következőkre használják:
Csatlakozás az inverterek és a fokozatos transzformátorok között;
Csatlakozás a fokozó transzformátorok és az elosztó berendezések között;
Csatlakozás az elosztó eszközök és az elektromos hálózatok vagy felhasználók között.
A fotovoltaikus kábelekre vonatkozó követelmények
A napelemes fotovoltaikus áramtermelő rendszer kisfeszültségű egyenáramú átviteli részében használt kábelek eltérő felhasználási környezetből és műszaki követelményekből adódóan eltérő követelményeket támasztanak a különböző alkatrészek csatlakoztatásához.A figyelembe veendő általános tényezők a következők: kábelszigetelési teljesítmény, hő- és égésgátló teljesítmény, öregedésgátló teljesítmény és huzalátmérő-specifikációk.Az egyenáramú kábeleket többnyire a szabadban helyezik el, és nedvesség-, nap-, hideg- és UV-állónak kell lenniük.Ezért az elosztott fotovoltaikus rendszerekben az egyenáramú kábelek általában fotovoltaikus tanúsítvánnyal rendelkező speciális kábeleket választanak.Az ilyen típusú összekötő kábelek kétrétegű szigetelőburkolatot használnak, amely kiválóan ellenáll az UV-, víz-, ózon-, sav- és sóeróziónak, kiváló minden időjárási képességgel és kopásállósággal.Figyelembe véve az egyenáramú csatlakozót és a fotovoltaikus modul kimeneti áramát, az általánosan használt fotovoltaikus egyenáramú kábelek a PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 stb.
A váltakozó áramú kábeleket főként az inverter váltóáramú oldalától a váltóáramú kombinálódobozig vagy a váltóáramú hálózatra csatlakoztatott szekrényig használják.A szabadban telepített váltóáramú kábeleknél figyelembe kell venni a nedvesség, a nap, a hideg, az UV-védelem és a távolsági fektetést.Általában YJV típusú kábeleket használnak;beltérben telepített váltakozóáramú kábeleknél a tűzvédelem, valamint a patkány- és hangyavédelem figyelembe vétele szükséges.
Kábel anyagválasztás
A fotovoltaikus erőművekben használt egyenáramú kábeleket többnyire hosszú távú kültéri munkákhoz használják.A konstrukciós viszonyok korlátai miatt a csatlakozókat többnyire kábelcsatlakoztatásra használják.A kábelvezető anyagok rézmagra és alumíniummagra oszthatók.
A rézmagos kábelek jobb antioxidáns kapacitással rendelkeznek, mint az alumínium, hosszabb élettartammal, jobb stabilitással, kisebb feszültségeséssel és kisebb teljesítményveszteséggel rendelkeznek.Az építőiparban a rézmagok rugalmasabbak, és a megengedett hajlítási sugár kicsi, így könnyen elfordítható és áthaladhat a csöveken.Ezenkívül a rézmagok ellenállnak a fáradásnak, és többszöri hajlítás után nem könnyű eltörni, így a vezetékezés kényelmes.Ugyanakkor a rézmagok nagy mechanikai szilárdsággal rendelkeznek, és ellenállnak a nagy mechanikai feszültségnek, ami nagy kényelmet biztosít az építkezéshez és a fektetéshez, valamint megteremti a gépesített építkezés feltételeit.
Éppen ellenkezőleg, az alumínium kémiai tulajdonságai miatt az alumíniummagos kábelek hajlamosak az oxidációra (elektrokémiai reakció) a telepítés során, különösen a kúszásra, ami könnyen meghibásodáshoz vezethet.
Ezért, bár az alumíniummagos kábelek költsége alacsony, a projekt biztonsága és a hosszú távú stabil működés érdekében Rabbit Jun javasolja a rézmagos kábelek használatát a fotovoltaikus projektekben.
A fotovoltaikus kábel kiválasztásának számítása
Névleges áram
Az egyenáramú kábelek keresztmetszete a fotovoltaikus rendszer különböző részein a következő elvek szerint kerül meghatározásra: A napelem modulok közötti összekötő kábeleket, az akkumulátorok közötti összekötő kábeleket és a váltakozó áramú terhelések összekötő kábeleit általában névleges értékkel választják ki. az egyes kábelek maximális folyamatos üzemi áramának 1,25-szöröse;
a napelemsorok és -tömbök közötti összekötő kábeleket, valamint az akkumulátorok (csoportok) és az inverterek közötti összekötő kábeleket általában az egyes kábelek maximális folyamatos üzemi áramának 1,5-szeresének megfelelő névleges árammal választják ki.
Jelenleg a kábel keresztmetszetének kiválasztása elsősorban a kábel átmérője és az áramerősség közötti összefüggésen alapul, és gyakran figyelmen kívül hagyják a környezeti hőmérséklet, a feszültségveszteség és a fektetési mód hatását a kábelek áramterhelhetőségére.
Különböző felhasználási környezetekben a kábel áramterhelhetősége, és javasolt a vezeték átmérőjének felfelé történő kiválasztása, amikor az áram közel van a csúcsértékhez.
A kis átmérőjű fotovoltaikus kábelek nem megfelelő használata tüzet okozott az áram túlterhelése után
Feszültségveszteség
A fotovoltaikus rendszer feszültségvesztesége a következőképpen jellemezhető: feszültségveszteség = áram * kábelhossz * feszültségtényező.A képletből látható, hogy a feszültségveszteség arányos a kábel hosszával.
Ezért a helyszíni feltárás során azt az elvet kell követni, hogy a tömb az inverterhez, az inverter pedig a hálózati csatlakozási ponthoz a lehető legközelebb legyen.
Általános alkalmazásokban a fotovoltaikus tömb és az inverter közötti egyenáramú vezetékveszteség nem haladja meg a tömb kimeneti feszültségének 5%-át, és az inverter és a hálózat csatlakozási pontja közötti váltakozó áramú vezeték vesztesége nem haladja meg az inverter kimeneti feszültségének 2%-át.
A mérnöki alkalmazás során az empirikus képlet használható: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: kábel feszültségesés-V
I: A kábelnek ki kell bírnia az A maximális kábelt
L: kábelfektetési hossz-m
S: kábel keresztmetszete-mm2;
r: vezetőképesség-m/(Ω*mm2;), r réz=57, r alumínium=34
Ha több többeres kábel kötegbe fektet, a tervezés során figyelni kell a pontokra
A tényleges alkalmazás során, figyelembe véve olyan tényezőket, mint a kábelezési mód és az útválasztási korlátozások, a fotovoltaikus rendszerek kábelei, különösen a váltakozóáramú kábelek, több többeres kábelt tartalmazhatnak kötegekben.
Például egy kis kapacitású háromfázisú rendszerben a váltakozó áramú kimenő vonal „egy vonal négymagos” vagy „egy vonal ötmagos” kábeleket használ;egy nagy kapacitású háromfázisú rendszerben a váltakozó áramú kimenő vonal több kábelt használ párhuzamosan az egymagos, nagy átmérőjű kábelek helyett.
Ha több többeres kábel kötegben van lefektetve, akkor a kábelek tényleges áramterhelhetősége bizonyos arányban csillapodik, és ezt a csillapítási helyzetet a projekt tervezésének kezdetén figyelembe kell venni.
Kábelfektetési módszerek
A fotovoltaikus energiatermelési projektekben a kábeltervezés építési költsége általában magas, és a fektetési módszer megválasztása közvetlenül befolyásolja az építési költségeket.
Ezért az ésszerű tervezés és a kábelfektetési módszerek helyes megválasztása fontos láncszem a kábeltervezési munkában.
A kábelfektetési módszert átfogóan mérlegeljük a projekt helyzete, a környezeti feltételek, a kábelspecifikációk, a modellek, a mennyiség és egyéb tényezők alapján, és a megbízható működés és a könnyű karbantartás követelményei, valamint a műszaki és gazdasági racionalitás elve alapján választják ki.
Az egyenáramú kábelek fektetése a fotovoltaikus energiatermelési projektekben főként a közvetlen homokkal és téglával való betemetést, a csövön történő fektetést, a vályúkba fektetést, a kábelárokba fektetést, az alagutakba fektetést stb.
Az AC kábelek lefektetése nem sokban különbözik az általános villamosenergia-rendszerek fektetési módszereitől.
Az egyenáramú kábeleket leginkább a fotovoltaikus modulok, a húrok és az egyenáramú kombinálódobozok, valamint a kombinálódobozok és az inverterek között használják.
Kis keresztmetszeti területtel és nagy mennyiséggel rendelkeznek.Általában a kábeleket a modultartókonzolok mentén kötik össze, vagy csöveken vezetik át.A fektetés során a következőket kell figyelembe venni:
A modulok közötti összekötő kábelek, valamint a húrok és a kombinálódobozok közötti összekötő kábelek esetében a modultartókat kell a kábelfektetéshez a lehető legnagyobb mértékben csatornatartóként és rögzítésként használni, ami bizonyos mértékig csökkentheti a környezeti tényezők hatását.
A kábelfektetési erőnek egyenletesnek és megfelelőnek kell lennie, és nem lehet túl szoros.A napelemes telephelyeken általában nagy a hőmérséklet-különbség a nappal és az éjszaka között, és kerülni kell a hőtágulást és -összehúzódást a kábelszakadás megelőzése érdekében.
Az épület felületén lévő fotovoltaikus anyagú kábelvezetékeknek figyelembe kell venniük az épület általános esztétikáját.
A fektetési helyzetben el kell kerülni, hogy a kábeleket a falak és a konzolok éles szélein fektesse le, hogy elkerülje a szigetelőréteg rövidzárlatot okozó vágását és csiszolását, vagy a vezetékek elvágását és az áramkörök megszakadását okozó nyíróerőt.
Ugyanakkor figyelembe kell venni az olyan problémákat, mint a közvetlen villámcsapás a kábelvonalakon.
Ésszerűen tervezze meg a kábelfektetési útvonalat, csökkentse a kereszteződéseket, és a lehető legjobban kombinálja a fektetést, hogy csökkentse a földkitermelést és a kábelhasználatot a projekt kivitelezése során.
A fotovoltaikus kábel költségére vonatkozó információk
A minősített fotovoltaikus egyenáramú kábelek ára a piacon jelenleg a keresztmetszeti terület és a beszerzési mennyiség függvényében változik.
Ezenkívül a kábel költsége az erőmű kialakításához kapcsolódik.Az optimalizált komponenselrendezés megtakaríthatja az egyenáramú kábelek használatát.
Általánosságban elmondható, hogy a fotovoltaikus kábelek költsége körülbelül 0,12 és 0,25/W között mozog.Ha túl nagy, akkor ellenőrizni kell, hogy a tervezés ésszerű-e, vagy speciális kábeleket használnak-e különleges okokból.
Összegzés
Bár a fotovoltaikus kábelek csak egy kis részét képezik a fotovoltaikus rendszernek, nem olyan egyszerű kiválasztani a megfelelő kábeleket, amelyek biztosítják a projekt alacsony baleseti arányát, javítják az áramellátás megbízhatóságát, valamint megkönnyítik az építkezést, az üzemeltetést és a karbantartást.Remélem, hogy a cikk bevezetője némi elméleti támogatást nyújthat a jövőbeli tervezés és kiválasztás során.
A napelemes kábelekkel kapcsolatos további információkért forduljon hozzánk bizalommal.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Feladás időpontja: 2024. június 19
