Τα φωτοβολταϊκά καλώδια αποτελούν τη βάση στήριξης του ηλεκτρικού εξοπλισμού στα φωτοβολταϊκά συστήματα.Η ποσότητα των καλωδίων που χρησιμοποιούνται στα φωτοβολταϊκά συστήματα υπερβαίνει αυτή των γενικών συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και είναι επίσης ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση ολόκληρου του συστήματος.
Αν και τα φωτοβολταϊκά καλώδια DC και AC αντιπροσωπεύουν περίπου το 2-3% του κόστους των κατανεμημένων φωτοβολταϊκών συστημάτων, η πραγματική εμπειρία έχει δείξει ότι η χρήση λανθασμένων καλωδίων μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική απώλεια γραμμής στο έργο, χαμηλή σταθερότητα τροφοδοσίας και άλλους παράγοντες που μειώνουν επιστρέφει το έργο.
Επομένως, η επιλογή των σωστών καλωδίων μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το ποσοστό ατυχημάτων του έργου, να βελτιώσει την αξιοπιστία του τροφοδοτικού και να διευκολύνει την κατασκευή, τη λειτουργία και τη συντήρηση.
Τύποι φωτοβολταϊκών καλωδίων
Σύμφωνα με το σύστημα των φωτοβολταϊκών σταθμών, τα καλώδια μπορούν να χωριστούν σε καλώδια DC και καλώδια AC.Σύμφωνα με διαφορετικές χρήσεις και περιβάλλοντα χρήσης, ταξινομούνται ως εξής:
Τα καλώδια DC χρησιμοποιούνται κυρίως για:
Σύνδεση σειράς μεταξύ εξαρτημάτων.
Παράλληλη σύνδεση μεταξύ στοιχειοσειρών και μεταξύ στοιχειοσειρών και κιβωτίων διανομής DC (combiner boxes).
Μεταξύ κιβωτίων διανομής DC και μετατροπέων.
Τα καλώδια AC χρησιμοποιούνται κυρίως για:
Σύνδεση μεταξύ μετατροπέων και μετασχηματιστών ανόδου.
Σύνδεση μεταξύ μετασχηματιστών κλιμάκωσης και συσκευών διανομής.
Σύνδεση μεταξύ συσκευών διανομής και ηλεκτρικών δικτύων ή χρηστών.
Απαιτήσεις για φωτοβολταϊκά καλώδια
Τα καλώδια που χρησιμοποιούνται στο τμήμα μετάδοσης συνεχούς ρεύματος χαμηλής τάσης του συστήματος παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τη σύνδεση διαφορετικών εξαρτημάτων λόγω διαφορετικών περιβαλλόντων χρήσης και τεχνικών απαιτήσεων.Οι γενικοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη είναι: οι επιδόσεις μόνωσης καλωδίων, η απόδοση επιβραδυντικής θερμότητας και φλόγας, η απόδοση αντιγήρανσης και οι προδιαγραφές διαμέτρου σύρματος.Τα καλώδια DC τοποθετούνται κυρίως σε εξωτερικούς χώρους και πρέπει να είναι ανθεκτικά στην υγρασία, στον ήλιο, στο κρύο και στην υπεριώδη ακτινοβολία.Επομένως, τα καλώδια DC σε κατανεμημένα φωτοβολταϊκά συστήματα επιλέγουν γενικά ειδικά καλώδια με πιστοποίηση φωτοβολταϊκών.Αυτός ο τύπος καλωδίου σύνδεσης χρησιμοποιεί μια θήκη μόνωσης διπλής στρώσης, η οποία έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση UV, νερό, όζον, οξύ και αλάτι, εξαιρετική ικανότητα παντός καιρού και αντοχή στη φθορά.Λαμβάνοντας υπόψη το βύσμα DC και το ρεύμα εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα φωτοβολταϊκά καλώδια DC είναι PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 κ.λπ.
Τα καλώδια AC χρησιμοποιούνται κυρίως από την πλευρά εναλλασσόμενου ρεύματος του μετατροπέα έως το κιβώτιο συνδυασμού εναλλασσόμενου ρεύματος ή το ντουλάπι συνδεδεμένο στο δίκτυο AC.Για τα καλώδια AC που είναι εγκατεστημένα σε εξωτερικούς χώρους, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η υγρασία, ο ήλιος, το κρύο, η προστασία από την υπεριώδη ακτινοβολία και η τοποθέτηση σε μεγάλες αποστάσεις.Γενικά, χρησιμοποιούνται καλώδια τύπου YJV.για καλώδια AC που είναι εγκατεστημένα σε εσωτερικούς χώρους, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η πυροπροστασία και η προστασία από αρουραίους και μυρμήγκια.
Επιλογή υλικού καλωδίου
Τα καλώδια συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιούνται σε φωτοβολταϊκούς σταθμούς χρησιμοποιούνται κυρίως για μακροχρόνιες υπαίθριες εργασίες.Λόγω των περιορισμών των συνθηκών κατασκευής, οι σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται κυρίως για καλωδιακή σύνδεση.Τα υλικά αγωγών καλωδίων μπορούν να χωριστούν σε πυρήνα χαλκού και πυρήνα αλουμινίου.
Τα καλώδια με πυρήνα χαλκού έχουν καλύτερη αντιοξειδωτική ικανότητα από το αλουμίνιο, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, καλύτερη σταθερότητα, χαμηλότερη πτώση τάσης και μικρότερη απώλεια ισχύος.Στην κατασκευή, οι πυρήνες χαλκού είναι πιο εύκαμπτοι και η επιτρεπόμενη ακτίνα κάμψης είναι μικρή, επομένως είναι εύκολο να περιστραφεί και να περάσει μέσα από σωλήνες.Επιπλέον, οι πυρήνες χαλκού είναι ανθεκτικοί στην κόπωση και δεν σπάνε εύκολα μετά από επανειλημμένη κάμψη, επομένως η καλωδίωση είναι βολική.Ταυτόχρονα, οι πυρήνες χαλκού έχουν υψηλή μηχανική αντοχή και μπορούν να αντέξουν μεγάλη μηχανική τάση, η οποία φέρνει μεγάλη ευκολία στην κατασκευή και την τοποθέτηση και επίσης δημιουργεί συνθήκες για μηχανοποιημένη κατασκευή.
Αντίθετα, λόγω των χημικών ιδιοτήτων του αλουμινίου, τα καλώδια πυρήνα αλουμινίου είναι επιρρεπή σε οξείδωση (ηλεκτροχημική αντίδραση) κατά την εγκατάσταση, ειδικά σε ερπυσμό, η οποία μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε αστοχίες.
Επομένως, αν και το κόστος των καλωδίων πυρήνα αλουμινίου είναι χαμηλό, για λόγους ασφάλειας του έργου και μακροπρόθεσμης σταθερής λειτουργίας, η Rabbit Jun συνιστά τη χρήση καλωδίων με πυρήνα χαλκού σε φωτοβολταϊκά έργα.
Υπολογισμός επιλογής φωτοβολταϊκού καλωδίου
Ονομαστικό ρεύμα
Η περιοχή διατομής των καλωδίων DC σε διάφορα μέρη του φωτοβολταϊκού συστήματος προσδιορίζεται σύμφωνα με τις ακόλουθες αρχές: Τα καλώδια σύνδεσης μεταξύ μονάδων ηλιακών κυψελών, τα καλώδια σύνδεσης μεταξύ μπαταριών και τα καλώδια σύνδεσης φορτίων AC επιλέγονται γενικά με ονομαστική ρεύμα 1,25 φορές το μέγιστο συνεχές ρεύμα λειτουργίας κάθε καλωδίου.
Τα καλώδια σύνδεσης μεταξύ συστοιχιών και συστοιχιών ηλιακών κυψελών και τα καλώδια σύνδεσης μεταξύ μπαταριών (ομάδων) και μετατροπέων επιλέγονται γενικά με ονομαστικό ρεύμα 1,5 φορές το μέγιστο συνεχές ρεύμα λειτουργίας κάθε καλωδίου.
Επί του παρόντος, η επιλογή της διατομής του καλωδίου βασίζεται κυρίως στη σχέση μεταξύ της διαμέτρου του καλωδίου και του ρεύματος και η επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος, της απώλειας τάσης και της μεθόδου τοποθέτησης στην ικανότητα μεταφοράς ρεύματος των καλωδίων συχνά αγνοείται.
Σε διαφορετικά περιβάλλοντα χρήσης, η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του καλωδίου και συνιστάται η επιλογή της διαμέτρου του καλωδίου προς τα πάνω όταν το ρεύμα είναι κοντά στην τιμή κορυφής.
Η λανθασμένη χρήση φωτοβολταϊκών καλωδίων μικρής διαμέτρου προκάλεσε πυρκαγιά μετά από υπερφόρτωση του ρεύματος
Απώλεια τάσης
Η απώλεια τάσης στο φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να χαρακτηριστεί ως: απώλεια τάσης = ρεύμα * μήκος καλωδίου * συντελεστής τάσης.Από τον τύπο φαίνεται ότι η απώλεια τάσης είναι ανάλογη με το μήκος του καλωδίου.
Επομένως, κατά την επιτόπια εξερεύνηση, θα πρέπει να τηρείται η αρχή της διατήρησης της συστοιχίας στον μετατροπέα και του μετατροπέα στο σημείο σύνδεσης του δικτύου όσο το δυνατόν πιο κοντά.
Σε γενικές εφαρμογές, η απώλεια γραμμής DC μεταξύ της φωτοβολταϊκής συστοιχίας και του μετατροπέα δεν υπερβαίνει το 5% της τάσης εξόδου της συστοιχίας και η απώλεια γραμμής AC μεταξύ του μετατροπέα και του σημείου σύνδεσης του δικτύου δεν υπερβαίνει το 2% της τάσης εξόδου του μετατροπέα.
Στη διαδικασία εφαρμογής μηχανικής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο εμπειρικός τύπος: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: πτώση τάσης καλωδίου-V
I: το καλώδιο πρέπει να αντέχει το μέγιστο καλώδιο-Α
L: μήκος τοποθέτησης καλωδίου-m
S: εμβαδόν διατομής καλωδίου-mm2;
r: αγωγιμότητα αγωγού-m/(Ω*mm2;), r χαλκός=57, r αλουμίνιο=34
Κατά την τοποθέτηση πολλών πολυπύρηνων καλωδίων σε δέσμες, ο σχεδιασμός πρέπει να δίνει προσοχή στα σημεία
Στην πραγματική εφαρμογή, λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η μέθοδος καλωδίωσης και οι περιορισμοί δρομολόγησης, τα καλώδια των φωτοβολταϊκών συστημάτων, ειδικά τα καλώδια AC, μπορεί να έχουν πολλαπλά καλώδια πολλαπλών πυρήνων τοποθετημένα σε δέσμες.
Για παράδειγμα, σε ένα τριφασικό σύστημα μικρής χωρητικότητας, η εξερχόμενη γραμμή AC χρησιμοποιεί καλώδια «μίας γραμμής τέσσερις πυρήνες» ή «μία γραμμή πέντε πυρήνων».σε ένα τριφασικό σύστημα μεγάλης χωρητικότητας, η εξερχόμενη γραμμή AC χρησιμοποιεί πολλαπλά καλώδια παράλληλα αντί για καλώδια μεγάλης διαμέτρου μονού πυρήνα.
Όταν πολλαπλά καλώδια πολλαπλών πυρήνων τοποθετούνται σε δέσμες, η πραγματική ικανότητα μεταφοράς ρεύματος των καλωδίων θα μειωθεί κατά ένα συγκεκριμένο ποσοστό και αυτή η κατάσταση εξασθένησης πρέπει να ληφθεί υπόψη στην αρχή του σχεδιασμού του έργου.
Μέθοδοι τοποθέτησης καλωδίων
Το κόστος κατασκευής της μηχανικής καλωδίων σε έργα παραγωγής φωτοβολταϊκών ενέργειας είναι γενικά υψηλό και η επιλογή της μεθόδου τοποθέτησης επηρεάζει άμεσα το κόστος κατασκευής.
Επομένως, ο λογικός σχεδιασμός και η σωστή επιλογή των μεθόδων τοποθέτησης καλωδίων είναι σημαντικοί σύνδεσμοι στις εργασίες σχεδιασμού καλωδίων.
Η μέθοδος τοποθέτησης καλωδίων εξετάζεται πλήρως με βάση την κατάσταση του έργου, τις περιβαλλοντικές συνθήκες, τις προδιαγραφές καλωδίων, τα μοντέλα, την ποσότητα και άλλους παράγοντες και επιλέγεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις αξιόπιστης λειτουργίας και εύκολης συντήρησης και την αρχή του τεχνικού και οικονομικού ορθολογισμού.
Η τοποθέτηση καλωδίων DC σε έργα ηλεκτροπαραγωγής φωτοβολταϊκών περιλαμβάνει κυρίως άμεση ταφή με άμμο και τούβλα, διάτρηση σωλήνων, τοποθέτηση σε γούρνες, τοποθέτηση σε ορύξεις καλωδίων, τοποθέτηση σε σήραγγες κ.λπ.
Η τοποθέτηση καλωδίων AC δεν διαφέρει πολύ από τις μεθόδους τοποθέτησης των γενικών συστημάτων ισχύος.
Τα καλώδια DC χρησιμοποιούνται κυρίως μεταξύ φωτοβολταϊκών μονάδων, μεταξύ στοιχειοσειρών και κιβωτίων συνδυαστή συνεχούς ρεύματος και μεταξύ κιβωτίων συνδυαστή και μετατροπέων.
Έχουν μικρές διατομές και μεγάλες ποσότητες.Συνήθως, τα καλώδια δένονται κατά μήκος των βραχιόνων της μονάδας ή τοποθετούνται μέσω σωλήνων.Κατά την τοποθέτηση πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα:
Για τη σύνδεση καλωδίων μεταξύ μονάδων και καλωδίων σύνδεσης μεταξύ στοιχειοσειρών και κιβωτίων συνδυασμού, οι βραχίονες των μονάδων θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ως στήριγμα καναλιών και στερέωση για την τοποθέτηση καλωδίων όσο το δυνατόν περισσότερο, γεγονός που μπορεί να μειώσει την επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων σε κάποιο βαθμό.
Η δύναμη της τοποθέτησης του καλωδίου πρέπει να είναι ομοιόμορφη και κατάλληλη και να μην είναι πολύ σφιχτή.Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ημέρας και νύχτας στους φωτοβολταϊκούς χώρους είναι γενικά μεγάλη και θα πρέπει να αποφεύγεται η θερμική διαστολή και συστολή για να αποφευχθεί η θραύση του καλωδίου.
Οι αγωγοί καλωδίων φωτοβολταϊκού υλικού στην επιφάνεια του κτιρίου θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τη συνολική αισθητική του κτιρίου.
Η θέση τοποθέτησης θα πρέπει να αποφεύγει την τοποθέτηση καλωδίων στις αιχμηρές άκρες των τοίχων και των βραχιόνων για να αποφευχθεί η κοπή και η λείανση του μονωτικού στρώματος για να προκαλέσει βραχυκυκλώματα ή δύναμη διάτμησης για να κόψει τα καλώδια και να προκαλέσει ανοιχτά κυκλώματα.
Ταυτόχρονα, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη προβλήματα όπως άμεσος κεραυνός στις καλωδιακές γραμμές.
Σχεδιάστε εύλογα τη διαδρομή τοποθέτησης καλωδίων, μειώστε τις διασταυρώσεις και συνδυάστε την τοποθέτηση όσο το δυνατόν περισσότερο για να μειώσετε την εκσκαφή γης και τη χρήση καλωδίων κατά την κατασκευή του έργου.
Πληροφορίες κόστους φωτοβολταϊκών καλωδίων
Η τιμή των πιστοποιημένων φωτοβολταϊκών καλωδίων DC στην αγορά ποικίλλει επί του παρόντος ανάλογα με την περιοχή διατομής και τον όγκο αγοράς.
Επιπλέον, το κόστος του καλωδίου σχετίζεται με το σχεδιασμό του σταθμού παραγωγής ενέργειας.Η βελτιστοποιημένη διάταξη εξαρτημάτων μπορεί να εξοικονομήσει τη χρήση καλωδίων DC.
Σε γενικές γραμμές, το κόστος των φωτοβολταϊκών καλωδίων κυμαίνεται από περίπου 0,12 έως 0,25/W.Εάν υπερβαίνει υπερβολικά, μπορεί να χρειαστεί να ελέγξετε εάν η σχεδίαση είναι λογική ή εάν χρησιμοποιούνται ειδικά καλώδια για ειδικούς λόγους.
Περίληψη
Αν και τα φωτοβολταϊκά καλώδια αποτελούν μόνο ένα μικρό μέρος του φωτοβολταϊκού συστήματος, δεν είναι τόσο εύκολο όσο φανταζόμαστε να επιλέξετε κατάλληλα καλώδια για να εξασφαλίσετε χαμηλό ποσοστό ατυχημάτων του έργου, να βελτιώσετε την αξιοπιστία της παροχής ρεύματος και να διευκολύνετε την κατασκευή, λειτουργία και συντήρηση.Ελπίζω ότι η εισαγωγή σε αυτό το άρθρο μπορεί να σας προσφέρει κάποια θεωρητική υποστήριξη στο μελλοντικό σχεδιασμό και επιλογή.
Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα ηλιακά καλώδια.
sales5@lifetimecables.com
Τηλ/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-19-2024
