Os cables fotovoltaicos son a base de soporte dos equipos eléctricos nos sistemas fotovoltaicos.A cantidade de cables empregados nos sistemas fotovoltaicos supera a dos sistemas xerais de xeración de enerxía, e tamén son un dos factores importantes que afectan á eficiencia de todo o sistema.
Aínda que os cables fotovoltaicos de CC e CA representan preto do 2-3% do custo dos sistemas fotovoltaicos distribuídos, a experiencia real descubriu que o uso de cables incorrectos pode provocar unha perda excesiva de liña no proxecto, unha baixa estabilidade da subministración de enerxía e outros factores que reducen retorno do proxecto.
Polo tanto, a elección dos cables correctos pode reducir eficazmente a taxa de accidentes do proxecto, mellorar a fiabilidade da subministración de enerxía e facilitar a construción, operación e mantemento.
Tipos de cables fotovoltaicos
Segundo o sistema de centrais fotovoltaicas, os cables pódense dividir en cables de CC e cables de CA.Segundo os diferentes usos e contornos de uso, clasifícanse do seguinte xeito:
Os cables de CC úsanse principalmente para:
Conexión en serie entre compoñentes;
Conexión paralela entre cadeas e entre cadeas e caixas de distribución de CC (caixas combinadoras);
Entre caixas de distribución de CC e inversores.
Os cables de CA úsanse principalmente para:
Conexión entre inversores e transformadores elevadores;
Conexión entre transformadores elevadores e dispositivos de distribución;
Conexión entre dispositivos de distribución e redes eléctricas ou usuarios.
Requisitos dos cables fotovoltaicos
Os cables utilizados na parte de transmisión de CC de baixa tensión do sistema de xeración de enerxía solar fotovoltaica teñen diferentes requisitos para a conexión de diferentes compoñentes debido a diferentes ambientes de uso e requisitos técnicos.Os factores xerais a ter en conta son: o rendemento de illamento do cable, o rendemento de retardo de calor e de chama, o rendemento anti-envellecemento e as especificacións do diámetro do fío.Os cables de CC colócanse na súa maioría ao aire libre e deben ser resistentes á humidade, ao sol, ao frío e aos UV.Polo tanto, os cables de CC nos sistemas fotovoltaicos distribuídos elixen xeralmente cables especiais certificados por fotovoltaica.Este tipo de cable de conexión usa unha funda de illamento de dobre capa, que ten unha excelente resistencia á erosión UV, auga, ozono, ácido e sal, excelente capacidade para todo tipo de clima e resistencia ao desgaste.Tendo en conta o conector de CC e a corrente de saída do módulo fotovoltaico, os cables de CC fotovoltaicos de uso habitual son PV1-F1 * 4 mm2, PV1-F1 * 6 mm2, etc.
Os cables de CA utilízanse principalmente desde o lado de CA do inversor ata a caixa combinadora de CA ou o armario conectado á rede de CA.Para os cables de CA instalados ao aire libre, débese considerar a humidade, o sol, o frío, a protección UV e a colocación a longa distancia.Xeralmente, utilízanse cables tipo YJV;para os cables de CA instalados en interiores, débese considerar a protección contra incendios e a protección contra ratos e formigas.
Selección de material de cable
Os cables de CC utilizados nas centrais fotovoltaicas úsanse principalmente para traballos ao aire libre a longo prazo.Debido ás limitacións das condicións de construción, os conectores úsanse principalmente para a conexión por cable.Os materiais condutores dos cables pódense dividir en núcleo de cobre e núcleo de aluminio.
Os cables de núcleo de cobre teñen unha mellor capacidade antioxidante que o aluminio, maior vida útil, mellor estabilidade, menor caída de tensión e menor perda de enerxía.Na construción, os núcleos de cobre son máis flexibles e o raio de curvatura permitido é pequeno, polo que é fácil de xirar e pasar por tubos.Ademais, os núcleos de cobre son resistentes á fatiga e non son fáciles de romper despois de dobrarse repetidamente, polo que é conveniente o cableado.Ao mesmo tempo, os núcleos de cobre teñen unha alta resistencia mecánica e poden soportar grandes tensións mecánicas, o que proporciona unha gran comodidade para a construción e colocación e tamén crea condicións para a construción mecanizada.
Pola contra, debido ás propiedades químicas do aluminio, os cables de núcleo de aluminio son propensos á oxidación (reacción electroquímica) durante a instalación, especialmente a fluencia, o que pode provocar facilmente fallos.
Polo tanto, aínda que o custo dos cables de núcleo de aluminio é baixo, en aras da seguridade do proxecto e un funcionamento estable a longo prazo, Rabbit Jun recomenda o uso de cables de núcleo de cobre en proxectos fotovoltaicos.
Cálculo da selección de cables fotovoltaicos
Corrente nominal
A área de sección transversal dos cables de CC en varias partes do sistema fotovoltaico determínase segundo os seguintes principios: Os cables de conexión entre módulos de células solares, os cables de conexión entre baterías e os cables de conexión das cargas de CA son xeralmente seleccionados cunha clasificación corrente de 1,25 veces a corrente de traballo continua máxima de cada cable;
os cables de conexión entre matrices e matrices de células solares, e os cables de conexión entre baterías (grupos) e inversores son xeralmente seleccionados cunha corrente nominal de 1,5 veces a corrente de traballo continua máxima de cada cable.
Na actualidade, a selección da sección transversal do cable baséase principalmente na relación entre o diámetro do cable e a corrente, e adoita ignorarse a influencia da temperatura ambiente, a perda de tensión e o método de colocación sobre a capacidade de carga actual dos cables.
En diferentes ambientes de uso, a capacidade de carga actual do cable, e recoméndase que o diámetro do fío se seleccione cara arriba cando a corrente está preto do valor pico.
O uso incorrecto de cables fotovoltaicos de pequeno diámetro provocou un incendio tras a sobrecarga da corrente
Perda de tensión
A perda de tensión no sistema fotovoltaico pódese caracterizar como: perda de tensión = corrente * lonxitude do cable * factor de tensión.A partir da fórmula pódese ver que a perda de tensión é proporcional á lonxitude do cable.
Polo tanto, durante a exploración in situ, debe seguirse o principio de manter a matriz ao inversor e o inversor ao punto de conexión á rede o máis preto posible.
En aplicacións xerais, a perda de liña de CC entre a matriz fotovoltaica e o inversor non supera o 5% da tensión de saída da matriz e a perda de liña de CA entre o inversor e o punto de conexión da rede non supera o 2% da tensión de saída do inversor.
No proceso de aplicación da enxeñaría pódese usar a fórmula empírica: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: caída de tensión do cable-V
I: o cable ten que soportar o cable máximo-A
L: lonxitude de tendido de cables-m
S: área da sección transversal do cable-mm2;
r: condutividade do condutor-m/(Ω*mm2;), r cobre=57, r aluminio=34
Ao colocar varios cables multinúcleos en paquetes, o deseño debe prestar atención aos puntos
Na aplicación real, tendo en conta factores como o método de cableado e as restricións de enrutamento, os cables dos sistemas fotovoltaicos, especialmente os cables de CA, poden ter varios cables multinúcleos colocados en paquetes.
Por exemplo, nun sistema trifásico de pequena capacidade, a liña de saída de CA usa cables "unha liña catro núcleos" ou "unha liña cinco núcleos";nun sistema trifásico de gran capacidade, a liña de saída de CA usa varios cables en paralelo en lugar de cables de gran diámetro dun só núcleo.
Cando se colocan varios cables multinúcleos en paquetes, a capacidade de transporte de corrente real dos cables atenuarase nunha certa proporción, e esta situación de atenuación debe considerarse ao comezo do deseño do proxecto.
Métodos de tendido de cables
O custo de construción da enxeñaría de cables nos proxectos de xeración de enerxía fotovoltaica é xeralmente alto e a elección do método de colocación afecta directamente ao custo de construción.
Polo tanto, unha planificación razoable e unha selección correcta dos métodos de tendido de cables son vínculos importantes no traballo de deseño de cables.
O método de tendido de cables considérase amplamente en función da situación do proxecto, as condicións ambientais, as especificacións do cable, os modelos, a cantidade e outros factores, e selecciónase segundo os requisitos de funcionamento fiable e fácil mantemento e o principio de racionalidade técnica e económica.
A colocación de cables de CC en proxectos de xeración de enerxía fotovoltaica inclúe principalmente o enterramento directo con area e ladrillos, a colocación a través de tubaxes, a colocación de canaletas, a colocación de fosas de cables, a colocación de túneles, etc.
A colocación de cables de CA non é moi diferente dos métodos de colocación dos sistemas xerais de enerxía.
Os cables de CC úsanse principalmente entre módulos fotovoltaicos, entre cadeas e caixas combinadoras de CC e entre caixas combinadoras e inversores.
Teñen pequenas áreas de sección transversal e grandes cantidades.Normalmente, os cables están atados ao longo dos soportes do módulo ou colocados a través de tubos.Durante a colocación, débese considerar o seguinte:
Para conectar cables entre módulos e cables de conexión entre cordas e caixas combinadoras, os soportes do módulo deben usarse como soporte de canle e fixación para a colocación de cables na medida do posible, o que pode reducir o impacto dos factores ambientais ata certo punto.
A forza de tendido do cable debe ser uniforme e apropiada, e non debe ser demasiado axustada.A diferenza de temperatura entre o día e a noite nos sitios fotovoltaicos é xeralmente grande, e debe evitarse a expansión e contracción térmicas para evitar a rotura do cable.
Os cables de material fotovoltaico na superficie do edificio deben ter en conta a estética xeral do edificio.
A posición de colocación debe evitar a colocación de cables nos bordos afiados das paredes e soportes para evitar cortar e moer a capa de illamento para provocar curtocircuítos, ou forza de corte para cortar os cables e provocar circuítos abertos.
Ao mesmo tempo, deben considerarse problemas como os raios directos nas liñas de cable.
Planifique de forma razoable o camiño de tendido de cables, reduza os cruces e combine o tendido na medida do posible para reducir a escavación de terra e o uso de cables durante a construción do proxecto.
Información sobre o custo do cable fotovoltaico
O prezo dos cables de CC fotovoltaicos cualificados no mercado actualmente varía segundo a área de sección transversal e o volume de compra.
Ademais, o custo do cable está relacionado co deseño da central eléctrica.A disposición optimizada dos compoñentes pode aforrar o uso de cables de CC.
En xeral, o custo dos cables fotovoltaicos oscila entre uns 0,12 e 0,25/W.Se supera demasiado, pode ser necesario comprobar se o deseño é razoable ou se se utilizan cables especiais por razóns especiais.
Resumo
Aínda que os cables fotovoltaicos son só unha pequena parte do sistema fotovoltaico, non é tan sinxelo como se imaxinaba escoller cables axeitados para garantir a baixa taxa de accidentes do proxecto, mellorar a fiabilidade da subministración de enerxía e facilitar a construción, operación e mantemento.Espero que a introdución deste artigo poida proporcionarche algún apoio teórico no futuro deseño e selección.
Non dubide en contactar connosco para obter máis información sobre cables solares.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp: +86 19195666830
Hora de publicación: 19-Xun-2024
