Fotonaponski kabeli osnova su prateće električne opreme u fotonaponskim sustavima.Količina kabela koja se koristi u fotonaponskim sustavima veća je od općenitih sustava za proizvodnju električne energije, a također su jedan od važnih čimbenika koji utječu na učinkovitost cijelog sustava.
Iako fotonaponski istosmjerni i izmjenični kabeli čine oko 2-3% troškova distribuiranih fotonaponskih sustava, stvarno iskustvo je pokazalo da uporaba pogrešnih kabela može dovesti do prekomjernog gubitka linije u projektu, niske stabilnosti napajanja i drugih čimbenika koji smanjuju povrat projekta.
Stoga, odabir pravih kabela može učinkovito smanjiti stopu nezgoda u projektu, poboljšati pouzdanost napajanja i olakšati izgradnju, rad i održavanje.
Vrste fotonaponskih kabela
Prema sustavu fotonaponskih elektrana, kabeli se dijele na DC kabele i AC kabele.Prema različitim namjenama i okruženjima korištenja, klasificiraju se kako slijedi:
DC kablovi se uglavnom koriste za:
Serijski spoj između komponenti;
Paralelni spoj između žica i između žica i istosmjernih razvodnih kutija (kombinatorske kutije);
Između DC razvodnih kutija i pretvarača.
AC kablovi se uglavnom koriste za:
Veza između pretvarača i transformatora;
Veza između pojačavajućih transformatora i razvodnih uređaja;
Veza između distribucijskih uređaja i elektroenergetskih mreža odnosno korisnika.
Zahtjevi za fotonaponske kabele
Kabeli koji se koriste u dijelu niskonaponskog istosmjernog prijenosa solarnog fotonaponskog sustava za proizvodnju električne energije imaju različite zahtjeve za povezivanje različitih komponenti zbog različitih okruženja uporabe i tehničkih zahtjeva.Ukupni čimbenici koje treba uzeti u obzir su: performanse izolacije kabela, performanse otpornosti na toplinu i plamen, performanse protiv starenja i specifikacije promjera žice.DC kabeli se uglavnom polažu na otvorenom i moraju biti otporni na vlagu, sunce, hladnoću i UV zračenje.Stoga, istosmjerni kabeli u distribuiranim fotonaponskim sustavima općenito odabiru posebne kabele s fotonaponskim certifikatom.Ova vrsta spojnog kabela koristi dvoslojni izolacijski omotač, koji ima izvrsnu otpornost na UV, vodu, ozon, kiselinu i eroziju soli, izvrsnu otpornost na sve vremenske uvjete i otpornost na trošenje.S obzirom na DC konektor i izlaznu struju fotonaponskog modula, najčešće korišteni fotonaponski DC kabeli su PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2, itd.
Kabeli za izmjeničnu struju uglavnom se koriste od strane izmjenične struje pretvarača do kutije za spajanje izmjenične struje ili ormarića spojenog na izmjeničnu mrežu.Za AC kabele instalirane na otvorenom treba uzeti u obzir vlagu, sunce, hladnoću, UV zaštitu i polaganje na velike udaljenosti.Općenito se koriste kabeli tipa YJV;za AC kabele instalirane u zatvorenom prostoru, treba razmotriti zaštitu od požara i zaštitu od štakora i mrava.
Izbor materijala kabela
DC kabeli koji se koriste u fotonaponskim elektranama uglavnom se koriste za dugotrajan rad na otvorenom.Zbog ograničenja uvjeta gradnje, konektori se uglavnom koriste za spajanje kabela.Materijali vodiča kabela mogu se podijeliti na bakrenu i aluminijsku jezgru.
Kabeli s bakrenom jezgrom imaju bolji antioksidativni kapacitet od aluminija, dulji vijek trajanja, bolju stabilnost, manji pad napona i manji gubitak snage.U građevinarstvu su bakrene jezgre fleksibilnije i dopušteni radijus savijanja je mali, pa se lako okreću i prolaze kroz cijevi.Štoviše, bakrene jezgre otporne su na zamor i nije ih lako slomiti nakon opetovanog savijanja, tako da je ožičenje praktično.Istodobno, bakrene jezgre imaju visoku mehaničku čvrstoću i mogu izdržati veliku mehaničku napetost, što donosi veliku pogodnost konstrukciji i polaganju, a također stvara uvjete za mehaniziranu konstrukciju.
Naprotiv, zbog kemijskih svojstava aluminija, kabeli s aluminijskom jezgrom skloni su oksidaciji (elektrokemijskoj reakciji) tijekom instalacije, posebice puzanju, što može lako dovesti do kvarova.
Stoga, iako je cijena kabela s aluminijskom jezgrom niska, radi sigurnosti projekta i dugoročnog stabilnog rada, Rabbit Jun preporučuje korištenje kabela s bakrenom jezgrom u fotonaponskim projektima.
Proračun izbora fotonaponskih kabela
Nazivna struja
Područje poprečnog presjeka DC kabela u različitim dijelovima fotonaponskog sustava određuje se prema sljedećim načelima: Spojni kabeli između modula solarnih ćelija, spojni kabeli između baterija i spojni kabeli AC opterećenja općenito se odabiru s nazivnim struja 1,25 puta najveća trajna radna struja svakog kabela;
spojni kabeli između nizova solarnih ćelija i nizova te spojni kabeli između baterija (grupa) i pretvarača općenito se biraju s nazivnom strujom 1,5 puta većom od maksimalne trajne radne struje svakog kabela.
Trenutačno se odabir poprečnog presjeka kabela uglavnom temelji na odnosu između promjera kabela i struje, a često se zanemaruje utjecaj temperature okoline, gubitka napona i načina polaganja na nosivost struje kabela.
U različitim okruženjima uporabe, nosivost struje kabela i preporučuje se odabir promjera žice prema gore kada je struja blizu vršne vrijednosti.
Pogrešna uporaba fotonaponskih kabela malog promjera uzrokovala je požar nakon preopterećenja struje
Gubitak napona
Gubitak napona u fotonaponskom sustavu može se okarakterizirati kao: gubitak napona = struja * duljina kabela * faktor napona.Iz formule je vidljivo da je gubitak napona proporcionalan duljini kabela.
Stoga, tijekom istraživanja na licu mjesta, treba slijediti načelo držanja polja prema izmjenjivaču i izmjenjivača na točki priključka na mrežu što je moguće bliže.
U općim primjenama, gubitak istosmjernog voda između fotonaponskog niza i pretvarača ne prelazi 5% izlaznog napona niza, a gubitak izmjeničnog voda između pretvarača i priključne točke na mrežu ne prelazi 2% izlaznog napona pretvarača.
U procesu inženjerske primjene može se koristiti empirijska formula: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: pad napona kabela-V
I: kabel mora izdržati maksimalni kabel-A
L: duljina polaganja kabela-m
S: površina presjeka kabela-mm2;
r: vodljivost vodiča-m/(Ω*mm2;), r bakar=57, r aluminij=34
Prilikom polaganja više višežilnih kabela u snopovima, dizajn treba obratiti pozornost na točke
U stvarnoj primjeni, uzimajući u obzir faktore kao što su način ožičenja kabela i ograničenja usmjeravanja, kabeli fotonaponskih sustava, posebno AC kabeli, mogu imati više višežilnih kabela položenih u snopove.
Na primjer, u trofaznom sustavu malog kapaciteta, izlazna linija izmjenične struje koristi kabele "jedna linija četiri jezgre" ili "jedna linija pet žila";u trofaznom sustavu velikog kapaciteta, AC izlazna linija koristi više kabela paralelno umjesto jednožilnih kabela velikog promjera.
Kada se višestruki višežilni kabeli polažu u snopove, stvarna nosivost struje kabela bit će prigušena u određenom omjeru, a ovu situaciju prigušenja treba razmotriti na početku dizajna projekta.
Metode polaganja kabela
Troškovi izgradnje kabelskog inženjeringa u projektima fotonaponske proizvodnje energije općenito su visoki, a izbor metode polaganja izravno utječe na troškove izgradnje.
Stoga su razumno planiranje i pravilan odabir načina polaganja kabela važne karike u radu na projektiranju kabela.
Metoda polaganja kabela sveobuhvatno se razmatra na temelju projektne situacije, uvjeta okoline, specifikacija kabela, modela, količine i drugih čimbenika, a odabire se prema zahtjevima pouzdanog rada i jednostavnog održavanja te načelu tehničke i ekonomske racionalnosti.
Polaganje istosmjernih kabela u fotonaponskim projektima za proizvodnju električne energije uglavnom uključuje izravno ukopavanje pijeskom i ciglama, polaganje kroz cijevi, polaganje u korita, polaganje u kabelske kanale, polaganje u tunele itd.
Polaganje AC kabela ne razlikuje se puno od metoda polaganja općih elektroenergetskih sustava.
DC kabeli se uglavnom koriste između fotonaponskih modula, između stringova i DC combiner kutija te između combiner kutija i pretvarača.
Imaju male površine presjeka i velike količine.Obično se kabeli vežu duž nosača modula ili polažu kroz cijevi.Prilikom polaganja treba uzeti u obzir sljedeće:
Za spajanje kabela između modula i spajanje kabela između nizova i kombiniranih kutija, nosači modula trebaju se koristiti kao potpora kanala i fiksacija za polaganje kabela što je više moguće, što može smanjiti utjecaj čimbenika okoline u određenoj mjeri.
Sila polaganja kabela treba biti ujednačena i odgovarajuća, te ne smije biti prečvrsta.Temperaturna razlika između dana i noći na fotonaponskim mjestima općenito je velika, a toplinsko širenje i skupljanje treba izbjegavati kako bi se spriječio lom kabela.
Provođenje kabela od fotonaponskog materijala na površini zgrade treba uzeti u obzir cjelokupnu estetiku zgrade.
Položaj za polaganje treba izbjegavati polaganje kabela na oštrim rubovima zidova i nosača kako bi se izbjeglo rezanje i brušenje izolacijskog sloja koje bi uzrokovalo kratke spojeve ili sila smicanja koja bi prerezala žice i izazvala prekid strujnih krugova.
Istodobno treba razmotriti probleme kao što su izravni udari munje u kabelske vodove.
Razumno isplanirajte putanju polaganja kabela, smanjite križanja i kombinirajte polaganje što je više moguće kako biste smanjili iskop zemlje i upotrebu kabela tijekom izgradnje projekta.
Podaci o cijeni fotonaponskog kabela
Cijena kvalificiranih fotonaponskih DC kabela na tržištu trenutno varira ovisno o površini poprečnog presjeka i obujmu nabave.
Osim toga, cijena kabela povezana je s dizajnom elektrane.Optimizirani raspored komponenti može uštedjeti upotrebu DC kabela.
Općenito govoreći, cijena fotonaponskih kabela kreće se od oko 0,12 do 0,25/W.Ako premašuje previše, možda će biti potrebno provjeriti je li dizajn razuman ili se posebni kabeli koriste iz posebnih razloga.
Sažetak
Iako su fotonaponski kabeli samo mali dio fotonaponskog sustava, nije tako lako kao što se zamišljalo odabrati odgovarajuće kabele kako bi se osigurala niska stopa nezgoda projekta, poboljšala pouzdanost napajanja i olakšala izgradnja, rad i održavanje.Nadam se da vam uvod u ovom članku može pružiti teoretsku potporu u budućem dizajnu i odabiru.
Slobodno nas kontaktirajte za dodatne informacije o solarnim kabelima.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Vrijeme objave: 19. lipnja 2024
