Els cables fotovoltaics són la base de suport dels equips elèctrics en sistemes fotovoltaics.La quantitat de cables utilitzats en sistemes fotovoltaics supera la dels sistemes generals de generació d'energia, i també són un dels factors importants que afecten l'eficiència de tot el sistema.
Tot i que els cables fotovoltaics de CC i CA representen al voltant del 2-3% del cost dels sistemes fotovoltaics distribuïts, l'experiència real ha descobert que l'ús de cables incorrectes pot provocar una pèrdua excessiva de línia en el projecte, una baixa estabilitat del subministrament d'energia i altres factors que redueixen. retorn del projecte.
Per tant, escollir els cables adequats pot reduir eficaçment la taxa d'accidents del projecte, millorar la fiabilitat de la font d'alimentació i facilitar la construcció, operació i manteniment.
Tipus de cables fotovoltaics
Segons el sistema de centrals fotovoltaiques, els cables es poden dividir en cables DC i cables AC.Segons els diferents usos i entorns d'ús, es classifiquen de la següent manera:
Els cables de CC s'utilitzen principalment per a:
Connexió en sèrie entre components;
Connexió paral·lela entre cadenes i entre cadenes i caixes de distribució de CC (caixes combinadores);
Entre caixes de distribució de corrent continu i inversors.
Els cables de CA s'utilitzen principalment per a:
Connexió entre inversors i transformadors augmentadors;
Connexió entre transformadors augmentadors i dispositius de distribució;
Connexió entre dispositius de distribució i xarxes elèctriques o usuaris.
Requisits dels cables fotovoltaics
Els cables utilitzats a la part de transmissió de CC de baixa tensió del sistema de generació d'energia solar fotovoltaica tenen diferents requisits per a la connexió de diferents components a causa de diferents entorns d'ús i requisits tècnics.Els factors generals a considerar són: rendiment d'aïllament del cable, rendiment ignífug i calor, rendiment anti-envelliment i especificacions del diàmetre del cable.Els cables de CC es col·loquen majoritàriament a l'aire lliure i han de ser resistents a la humitat, al sol, al fred i als UV.Per tant, els cables de corrent continu dels sistemes fotovoltaics distribuïts solen triar cables especials certificats per fotovoltaics.Aquest tipus de cable de connexió utilitza una funda d'aïllament de doble capa, que té una excel·lent resistència als UV, l'aigua, l'ozó, l'àcid i l'erosió de la sal, una excel·lent capacitat per a tot el temps i resistència al desgast.Tenint en compte el connector de CC i el corrent de sortida del mòdul fotovoltaic, els cables de CC fotovoltaics que s'utilitzen habitualment són PV1-F1 * 4mm2, PV1-F1 * 6mm2, etc.
Els cables de CA s'utilitzen principalment des del costat de CA de l'inversor fins a la caixa combinadora de CA o l'armari connectat a la xarxa de CA.Per als cables de CA instal·lats a l'exterior, cal tenir en compte la humitat, el sol, el fred, la protecció UV i la col·locació a llarga distància.En general, s'utilitzen cables tipus YJV;Per als cables de CA instal·lats a l'interior, s'ha de tenir en compte la protecció contra incendis i la protecció contra rates i formigues.
Selecció del material del cable
Els cables de corrent continu utilitzats a les centrals fotovoltaiques s'utilitzen principalment per a treballs a l'aire lliure a llarg termini.A causa de les limitacions de les condicions de construcció, els connectors s'utilitzen principalment per a la connexió de cables.Els materials conductors del cable es poden dividir en nucli de coure i nucli d'alumini.
Els cables de nucli de coure tenen una millor capacitat antioxidant que l'alumini, una vida útil més llarga, una millor estabilitat, menor caiguda de tensió i menor pèrdua de potència.A la construcció, els nuclis de coure són més flexibles i el radi de flexió admissible és petit, de manera que és fàcil girar i passar per canonades.A més, els nuclis de coure són resistents a la fatiga i no són fàcils de trencar després de flexions repetides, de manera que el cablejat és convenient.Al mateix temps, els nuclis de coure tenen una gran resistència mecànica i poden suportar una gran tensió mecànica, cosa que aporta una gran comoditat a la construcció i la col·locació, i també crea condicions per a la construcció mecanitzada.
Per contra, a causa de les propietats químiques de l'alumini, els cables de nucli d'alumini són propensos a l'oxidació (reacció electroquímica) durant la instal·lació, especialment la fluïdesa, que pot provocar fàcilment fallades.
Per tant, tot i que el cost dels cables de nucli d'alumini és baix, per la seguretat del projecte i el funcionament estable a llarg termini, Rabbit Jun recomana utilitzar cables de nucli de coure en projectes fotovoltaics.
Càlcul de la selecció del cable fotovoltaic
Corrent nominal
L'àrea de la secció transversal dels cables de corrent continu en diverses parts del sistema fotovoltaic es determina d'acord amb els principis següents: Els cables de connexió entre mòduls de cèl·lules solars, els cables de connexió entre bateries i els cables de connexió de càrregues de CA es seleccionen generalment amb un valor nominal. corrent d'1,25 vegades el corrent de treball continu màxim de cada cable;
els cables de connexió entre matrius i matrius de cèl·lules solars, i els cables de connexió entre bateries (grups) i inversors es seleccionen generalment amb un corrent nominal d'1,5 vegades el corrent de treball continu màxim de cada cable.
Actualment, la selecció de la secció transversal del cable es basa principalment en la relació entre el diàmetre del cable i el corrent, i sovint s'ignora la influència de la temperatura ambient, la pèrdua de tensió i el mètode de col·locació sobre la capacitat de càrrega actual dels cables.
En diferents entorns d'ús, la capacitat de càrrega actual del cable, i es recomana seleccionar el diàmetre del cable cap amunt quan el corrent s'aproxima al valor màxim.
L'ús incorrecte de cables fotovoltaics de petit diàmetre va provocar un incendi després de la sobrecàrrega de corrent
Pèrdua de tensió
La pèrdua de tensió en el sistema fotovoltaic es pot caracteritzar com: pèrdua de tensió = corrent * longitud del cable * factor de tensió.A partir de la fórmula es pot veure que la pèrdua de tensió és proporcional a la longitud del cable.
Per tant, durant l'exploració in situ, s'ha de seguir el principi de mantenir la matriu a l'inversor i l'inversor al punt de connexió a la xarxa el més a prop possible.
En aplicacions generals, la pèrdua de línia de corrent continu entre la matriu fotovoltaica i l'inversor no supera el 5% de la tensió de sortida de la matriu i la pèrdua de línia de CA entre l'inversor i el punt de connexió de la xarxa no supera el 2% de la tensió de sortida de l'inversor.
En el procés d'aplicació d'enginyeria, es pot utilitzar la fórmula empírica: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: caiguda de tensió del cable-V
I: el cable ha de suportar el màxim cable-A
L: longitud de tendido de cables-m
S: àrea de la secció transversal del cable-mm2;
r: conductivitat del conductor-m/(Ω*mm2;), r coure=57, r alumini=34
Quan col·loqueu diversos cables multinucli en paquets, el disseny ha de prestar atenció als punts
En l'aplicació real, tenint en compte factors com el mètode de cablejat i les restriccions d'encaminament, els cables dels sistemes fotovoltaics, especialment els cables de CA, poden tenir múltiples cables multinúcleos col·locats en paquets.
Per exemple, en un sistema trifàsic de petita capacitat, la línia de sortida de CA utilitza cables "una línia quatre nuclis" o "una línia cinc nuclis";en un sistema trifàsic de gran capacitat, la línia de sortida de CA utilitza diversos cables en paral·lel en lloc de cables d'un sol nucli de gran diàmetre.
Quan es col·loquen diversos cables multinucli en paquets, la capacitat de transport actual dels cables s'atenuarà en una certa proporció, i aquesta situació d'atenuació s'ha de tenir en compte al començament del disseny del projecte.
Mètodes de posada de cables
El cost de construcció de l'enginyeria de cables en projectes de generació d'energia fotovoltaica és generalment elevat i l'elecció del mètode de col·locació afecta directament el cost de construcció.
Per tant, una planificació raonable i una selecció correcta dels mètodes de posada de cables són enllaços importants en el treball de disseny de cables.
El mètode de posada de cables es considera de manera exhaustiva en funció de la situació del projecte, les condicions ambientals, les especificacions del cable, els models, la quantitat i altres factors, i es selecciona segons els requisits d'operació fiable i fàcil manteniment i el principi de racionalitat tècnica i econòmica.
La col·locació de cables de corrent continu en projectes de generació d'energia fotovoltaica inclou principalment l'enterrament directe amb sorra i maons, col·locació a través de canonades, col·locació en abeuradors, col·locació en rases de cables, col·locació en túnels, etc.
La col·locació de cables de CA no és molt diferent dels mètodes de col·locació dels sistemes d'alimentació generals.
Els cables de CC s'utilitzen principalment entre mòduls fotovoltaics, entre cadenes i caixes combinadores de CC, i entre caixes combinadores i inversors.
Tenen petites seccions transversals i grans quantitats.Normalment, els cables es lliguen al llarg dels suports del mòdul o es posen a través de canonades.A l'hora de posar, s'ha de tenir en compte el següent:
Per connectar cables entre mòduls i connectar cables entre cordes i caixes combinadores, els suports del mòdul s'han d'utilitzar com a suport de canal i fixació per a la col·locació de cables tant com sigui possible, cosa que pot reduir l'impacte dels factors ambientals fins a cert punt.
La força de la posada del cable ha de ser uniforme i adequada, i no ha de ser massa ajustada.La diferència de temperatura entre el dia i la nit als llocs fotovoltaics és generalment gran, i s'ha d'evitar l'expansió i la contracció tèrmica per evitar el trencament del cable.
Els cables de material fotovoltaic a la superfície de l'edifici han de tenir en compte l'estètica general de l'edifici.
La posició de col·locació ha d'evitar col·locar cables a les vores afilades de les parets i els suports per evitar tallar i triturar la capa d'aïllament per provocar curtcircuits o força de tall per tallar els cables i provocar circuits oberts.
Al mateix temps, s'han de tenir en compte problemes com els llamps directes a les línies de cable.
Planifiqueu raonablement el camí de posada de cables, reduïu els encreuaments i combineu la col·locació tant com sigui possible per reduir l'excavació de terra i l'ús de cables durant la construcció del projecte.
Informació del cost del cable fotovoltaic
El preu dels cables de CC fotovoltaics qualificats al mercat actualment varia segons l'àrea de la secció transversal i el volum de compra.
A més, el cost del cable està relacionat amb el disseny de la central elèctrica.La disposició optimitzada dels components pot estalviar l'ús de cables de CC.
En termes generals, el cost dels cables fotovoltaics oscil·la entre uns 0,12 i 0,25/W.Si supera massa, pot ser necessari comprovar si el disseny és raonable o si s'utilitzen cables especials per motius especials.
Resum
Tot i que els cables fotovoltaics són només una petita part del sistema fotovoltaic, no és tan fàcil com s'imaginava triar cables adequats per garantir una baixa taxa d'accidentalitat del projecte, millorar la fiabilitat de la font d'alimentació i facilitar la construcció, operació i manteniment.Espero que la introducció d'aquest article us pugui proporcionar suport teòric en el disseny i la selecció futurs.
Si us plau, no dubteu a contactar amb nosaltres per obtenir més informació sobre cables solars.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp: +86 19195666830
Hora de publicació: 19-juny-2024
