Fotovoltiniai kabeliai yra fotovoltinių sistemų atraminės elektros įrangos pagrindas.Fotovoltinėse sistemose naudojamų kabelių kiekis viršija bendrąsias elektros energijos gamybos sistemas, be to, jie yra vienas iš svarbių veiksnių, turinčių įtakos visos sistemos efektyvumui.
Nors fotovoltiniai nuolatinės srovės ir kintamosios srovės kabeliai sudaro apie 2–3 % paskirstytų fotovoltinių sistemų sąnaudų, patirtis rodo, kad naudojant netinkamus kabelius gali būti per daug nutrūksta linija projekte, sumažėjęs maitinimo stabilumas ir kiti veiksniai, mažinantys projekto grąža.
Todėl pasirinkus tinkamus kabelius galima efektyviai sumažinti projekto avarijų skaičių, pagerinti elektros energijos tiekimo patikimumą ir palengvinti statybą, eksploatavimą ir priežiūrą.
Fotovoltinių kabelių tipai
Pagal fotovoltinių elektrinių sistemą kabeliai gali būti skirstomi į nuolatinės srovės ir kintamosios srovės kabelius.Pagal skirtingus naudojimo būdus ir naudojimo aplinkas jie klasifikuojami taip:
Nuolatinės srovės kabeliai dažniausiai naudojami:
Serijinis ryšys tarp komponentų;
Lygiagretus sujungimas tarp stygų ir tarp stygų bei nuolatinės srovės skirstomųjų dėžių (kombinacinės dėžės);
Tarp nuolatinės srovės skirstomųjų dėžių ir keitiklių.
Kintamosios srovės kabeliai dažniausiai naudojami:
Jungtis tarp inverterių ir pakopinių transformatorių;
Sujungimas tarp pakopinių transformatorių ir paskirstymo įrenginių;
Jungtis tarp skirstomųjų įrenginių ir elektros tinklų arba vartotojų.
Reikalavimai fotovoltiniams kabeliams
Saulės fotovoltinės energijos gamybos sistemos žemos įtampos nuolatinės srovės perdavimo dalyje naudojami kabeliai turi skirtingus reikalavimus skirtingų komponentų prijungimui dėl skirtingos naudojimo aplinkos ir techninių reikalavimų.Bendrieji veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra šie: kabelio izoliacijos charakteristikos, karščiui ir liepsnai atsparios savybės, senėjimą stabdančios savybės ir vielos skersmens specifikacijos.Nuolatinės srovės kabeliai dažniausiai klojami lauke ir turi būti atsparūs drėgmei, saulės spinduliams, šalčiui ir UV spinduliams.Todėl nuolatinės srovės kabeliai paskirstytose fotovoltinėse sistemose dažniausiai pasirenka specialius fotovoltinius kabelius.Šio tipo jungiamiesiems kabeliams naudojamas dvisluoksnis izoliacinis apvalkalas, kuris puikiai atsparus UV, vandens, ozono, rūgšties ir druskos erozijai, puikiai tinka bet kokioms oro sąlygoms ir atsparus dilimui.Atsižvelgiant į nuolatinės srovės jungtį ir fotovoltinio modulio išėjimo srovę, dažniausiai naudojami fotovoltiniai nuolatinės srovės kabeliai yra PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 ir kt.
Kintamosios srovės kabeliai dažniausiai naudojami nuo keitiklio kintamosios srovės pusės iki kintamosios srovės kombinatoriaus dėžutės arba prie kintamosios srovės tinklo prijungtos spintelės.Jei kintamosios srovės kabeliai montuojami lauke, reikia atsižvelgti į drėgmę, saulę, šaltį, apsaugą nuo UV spindulių ir tolimojo klojimo.Paprastai naudojami YJV tipo kabeliai;kintamosios srovės kabeliams, įrengtiems patalpose, reikia atsižvelgti į apsaugą nuo gaisro ir apsaugą nuo žiurkių ir skruzdėlių.
Kabelio medžiagos pasirinkimas
Fotovoltinėse elektrinėse naudojami nuolatinės srovės kabeliai dažniausiai naudojami ilgalaikiams darbams lauke.Dėl statybos sąlygų apribojimų kabelių prijungimui dažniausiai naudojamos jungtys.Kabelių laidininkų medžiagas galima suskirstyti į vario šerdį ir aliuminio šerdį.
Vario gyslų kabeliai turi geresnę antioksidacinę savybę nei aliuminio, ilgesnis tarnavimo laikas, geresnis stabilumas, mažesnis įtampos kritimas ir mažesnis galios nuostolis.Statyboje varinės gyslos yra lankstesnės, o leistinas lenkimo spindulys yra mažas, todėl jas lengva pasukti ir praeiti per vamzdžius.Be to, varinės šerdys yra atsparios nuovargiui ir nelengva sulaužyti po pakartotinio lenkimo, todėl laidų sujungimas yra patogus.Tuo pačiu metu varinės šerdys turi didelį mechaninį stiprumą ir gali atlaikyti didelį mechaninį įtempimą, o tai suteikia didelį patogumą statybai ir klojimui, taip pat sudaro sąlygas mechanizuotai statybai.
Priešingai, dėl aliuminio cheminių savybių aliuminio gyslų kabeliai montavimo metu yra linkę oksiduotis (elektrocheminė reakcija), ypač šliaužti, o tai gali lengvai sukelti gedimus.
Todėl, nors aliuminio gyslų kabelių kaina yra nedidelė, projekto saugumo ir ilgalaikio stabilaus veikimo sumetimais Rabbit Jun rekomenduoja fotovoltiniuose projektuose naudoti vario gyslų kabelius.
Fotovoltinio kabelio pasirinkimo skaičiavimas
Nominali srovė
Nuolatinės srovės kabelių skerspjūvio plotas įvairiose fotovoltinės sistemos dalyse nustatomas pagal šiuos principus: Jungiamieji kabeliai tarp saulės elementų modulių, jungiamieji kabeliai tarp baterijų ir kintamosios srovės apkrovų jungiamieji kabeliai paprastai parenkami su vardiniu srovė 1,25 karto didesnė už didžiausią nuolatinę kiekvieno kabelio darbo srovę;
jungiamieji kabeliai tarp saulės elementų matricų ir matricų bei jungiamieji kabeliai tarp baterijų (grupių) ir keitiklių paprastai parenkami vardine srove, 1,5 karto didesne už kiekvieno kabelio maksimalią nuolatinę darbo srovę.
Šiuo metu kabelio skerspjūvio parinkimas daugiausia grindžiamas kabelio skersmens ir srovės ryšiu, o aplinkos temperatūros, įtampos nuostolių ir klojimo metodo įtaka kabelių srovės galiai dažnai nepaisoma.
Skirtingose naudojimo aplinkose kabelio srovės pralaidumas ir rekomenduojama laido skersmenį pasirinkti aukštyn, kai srovė yra artima didžiausiai vertei.
Neteisingai naudojant mažo skersmens fotovoltinius kabelius, perkrovus srovę kilo gaisras
Įtampos praradimas
Įtampos nuostolius fotovoltinėje sistemoje galima apibūdinti taip: įtampos nuostoliai = srovė * kabelio ilgis * įtampos koeficientas.Iš formulės matyti, kad įtampos nuostoliai yra proporcingi kabelio ilgiui.
Todėl atliekant tyrinėjimą vietoje, reikėtų laikytis principo, kad masyvas būtų kuo arčiau keitiklio, o keitiklis – prie tinklo prijungimo taško.
Įprastomis sąlygomis nuolatinės srovės linijos nuostoliai tarp fotovoltinės matricos ir keitiklio neviršija 5 % matricos išėjimo įtampos, o kintamosios srovės linijos nuostoliai tarp keitiklio ir tinklo prijungimo taško neviršija 2 % keitiklio išėjimo įtampos.
Inžinerinio taikymo procese galima naudoti empirinę formulę: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: kabelio įtampos kritimas-V
I: kabelis turi atlaikyti maksimalų laidą-A
L: kabelio tiesimo ilgis-m
S: kabelio skerspjūvio plotas-mm2;
r: laidumo laidumas-m/(Ω*mm2;), r varis=57, r aliuminis=34
Klojant kelis daugiagyslius kabelius į ryšulius, projektuojant reikia atkreipti dėmesį į taškus
Faktiškai naudojant, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip kabelių instaliacijos metodas ir maršruto apribojimai, fotovoltinių sistemų, ypač kintamosios srovės, kabeliuose gali būti keli daugiagysliai kabeliai, išdėstyti ryšuliuose.
Pavyzdžiui, mažos talpos trifazėje sistemoje kintamosios srovės išeinančioje linijoje naudojami „vienos linijos keturių gyslų“ arba „vienos linijos penkių gyslų“ kabeliai;didelės talpos trifazėje sistemoje kintamosios srovės išeinančioje linijoje lygiagrečiai naudojami keli kabeliai, o ne viengysliai didelio skersmens kabeliai.
Kai keli daugiagysliai kabeliai klojami ryšuliais, tikroji kabelių srovės galia susilpnėja tam tikra dalimi, todėl į šią silpnėjimo situaciją reikia atsižvelgti projekto pradžioje.
Kabelių klojimo būdai
Kabelių inžinerijos statybos išlaidos fotovoltinės energijos gamybos projektuose paprastai yra didelės, o klojimo metodo pasirinkimas tiesiogiai veikia statybos kainą.
Todėl pagrįstas planavimas ir teisingas kabelių klojimo būdų parinkimas yra svarbios kabelių projektavimo darbų grandys.
Kabelių klojimo būdas yra visapusiškai apgalvotas atsižvelgiant į projekto situaciją, aplinkos sąlygas, kabelių specifikacijas, modelius, kiekį ir kitus veiksnius, parenkamas pagal patikimo eksploatavimo ir lengvos priežiūros reikalavimus bei techninio ir ekonominio racionalumo principą.
Nuolatinės srovės kabelių tiesimas fotovoltinės energijos gamybos projektuose daugiausia apima tiesioginį užkasimą smėliu ir plytomis, tiesimą per vamzdžius, klojimą loviuose, klojimą kabelių tranšėjose, tiesimą tuneliuose ir kt.
Kintamosios srovės kabelių tiesimas nedaug skiriasi nuo bendrųjų elektros energijos sistemų klojimo būdų.
Nuolatinės srovės kabeliai dažniausiai naudojami tarp fotovoltinių modulių, tarp stygų ir nuolatinės srovės kombinatorių dėžių bei tarp kombainerių dėžių ir keitiklių.
Jie turi mažus skerspjūvio plotus ir didelius kiekius.Paprastai kabeliai rišami išilgai modulio laikiklių arba klojami per vamzdžius.Klojant reikia atsižvelgti į šiuos dalykus:
Jungiant kabelius tarp modulių ir jungiančius kabelius tarp stygų ir kombainų dėžučių, modulių laikikliai turėtų būti kuo labiau naudojami kaip kanalo atrama ir fiksacija kabelių tiesimui, o tai gali tam tikru mastu sumažinti aplinkos veiksnių poveikį.
Kabelio klojimo jėga turi būti vienoda ir tinkama bei neturi būti per stipri.Temperatūros skirtumas tarp dienos ir nakties fotovoltinėse vietose paprastai yra didelis, todėl reikia vengti šiluminio plėtimosi ir susitraukimo, kad kabelis nenutrūktų.
Fotovoltinės medžiagos kabelio laidai pastato paviršiuje turėtų atsižvelgti į bendrą pastato estetiką.
Klojant reikia vengti kabelių tiesimo ant aštrių sienų ir laikiklių kraštų, kad būtų išvengta izoliacinio sluoksnio pjovimo ir šlifavimo, kad susidarytų trumpasis jungimas, arba kirpimo jėga, dėl kurios nupjautų laidus ir neatsirastų grandinės.
Tuo pačiu metu reikėtų atsižvelgti į tokias problemas kaip tiesioginis žaibo smūgis į kabelių linijas.
Protingai suplanuokite kabelių tiesimo taką, sumažinkite sankryžas ir kiek įmanoma derinkite klojimą, kad projekto statybos metu sumažėtų žemės kasimas ir kabelių naudojimas.
Informacija apie fotovoltinio kabelio kainą
Kvalifikuotų fotovoltinių nuolatinės srovės kabelių kaina rinkoje šiuo metu skiriasi priklausomai nuo skerspjūvio ploto ir pirkimo apimties.
Be to, kabelio kaina yra susijusi su elektrinės projektu.Optimizuotas komponentų išdėstymas gali sutaupyti nuolatinės srovės kabelių.
Paprastai kalbant, fotovoltinių kabelių kaina svyruoja nuo maždaug 0,12 iki 0,25/W.Jei jis viršija per daug, gali tekti patikrinti, ar konstrukcija yra pagrįsta, ar dėl ypatingų priežasčių naudojami specialūs kabeliai.
Santrauka
Nors fotovoltiniai kabeliai yra tik nedidelė fotovoltinės sistemos dalis, nėra taip paprasta, kaip įsivaizduojama, išsirinkti tinkamus kabelius, kurie užtikrintų mažą projekto avarijų skaičių, pagerintų elektros energijos tiekimo patikimumą ir palengvintų statybą, eksploatavimą ir priežiūrą.Tikiuosi, kad šio straipsnio įvadas gali suteikti jums teorinės paramos ateityje kuriant ir atrenkant.
Nedvejodami susisiekite su mumis dėl papildomos informacijos apie saulės kabelius.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp: +86 19195666830
Paskelbimo laikas: 2024-06-19
