Fotovoltaiske kabler er grundlaget for at understøtte elektrisk udstyr i solcelleanlæg.Mængden af kabler, der bruges i solcelleanlæg, overstiger mængden af almindelige elproduktionssystemer, og de er også en af de vigtige faktorer, der påvirker effektiviteten af hele systemet.
Selvom fotovoltaiske DC- og AC-kabler tegner sig for omkring 2-3 % af omkostningerne ved distribuerede solcelleanlæg, har faktisk erfaring vist, at brug af de forkerte kabler kan føre til for stort ledningstab i projektet, lav strømforsyningsstabilitet og andre faktorer, der reducerer projekt returnerer.
Derfor kan valg af de rigtige kabler effektivt reducere antallet af ulykker i projektet, forbedre strømforsyningens pålidelighed og lette konstruktion, drift og vedligeholdelse.
Typer af solcellekabler
Ifølge systemet med solcellekraftværker kan kabler opdeles i DC-kabler og AC-kabler.I henhold til forskellige anvendelser og brugsmiljøer er de klassificeret som følger:
DC-kabler bruges mest til:
Serieforbindelse mellem komponenter;
Parallelforbindelse mellem strenge og mellem strenge og DC-fordelingsbokse (kombinationsbokse);
Mellem DC-fordelingsbokse og invertere.
AC-kabler bruges mest til:
Forbindelse mellem invertere og step-up transformere;
Forbindelse mellem step-up transformere og distributionsanordninger;
Forbindelse mellem distributionsenheder og elnet eller brugere.
Krav til solcellekabler
Kablerne, der anvendes i lavspændings-DC-transmissionsdelen af det solcellefotovoltaiske elproduktionssystem, har forskellige krav til tilslutning af forskellige komponenter på grund af forskellige brugsmiljøer og tekniske krav.De overordnede faktorer, der skal tages i betragtning, er: kabelisoleringsevne, varme- og flammehæmmende ydeevne, anti-ældningsydelse og specifikationer for tråddiameter.DC-kabler lægges for det meste udendørs og skal være fugttætte, sol-, kulde- og UV-sikre.Derfor vælger jævnstrømskabler i distribuerede solcelleanlæg generelt solcellecertificerede specialkabler.Denne type tilslutningskabel bruger en dobbeltlags isoleringskappe, som har fremragende modstandsdygtighed over for UV, vand, ozon, syre og salterosion, fremragende al-vejrs kapacitet og slidstyrke.I betragtning af DC-stikket og udgangsstrømmen fra det fotovoltaiske modul er de almindeligt anvendte fotovoltaiske DC-kabler PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 osv.
AC-kabler bruges hovedsageligt fra AC-siden af inverteren til AC-kombinationsboksen eller AC-nettilsluttet kabinet.For AC-kabler, der er installeret udendørs, bør fugt, sol, kulde, UV-beskyttelse og langdistancelægning tages i betragtning.Generelt bruges kabler af YJV-typen;for AC-kabler installeret indendørs bør brandsikring og rotte- og myrebeskyttelse overvejes.
Valg af kabelmateriale
DC-kabler, der bruges i solcelleanlæg, bruges mest til langvarigt udendørs arbejde.På grund af begrænsningerne i konstruktionsforholdene bruges stik for det meste til kabelforbindelse.Kabelledermaterialer kan opdeles i kobberkerne og aluminiumskerne.
Kobberkernekabler har bedre antioxidantkapacitet end aluminium, længere levetid, bedre stabilitet, lavere spændingsfald og lavere strømtab.I byggeriet er kobberkerner mere fleksible, og den tilladte bøjningsradius er lille, så det er nemt at dreje og passere gennem rør.Desuden er kobberkerner træthedsbestandige og ikke nemme at bryde efter gentagen bøjning, så ledninger er praktisk.Samtidig har kobberkerner høj mekanisk styrke og kan modstå store mekaniske spændinger, hvilket bringer stor bekvemmelighed til konstruktion og lægning og skaber også betingelser for mekaniseret konstruktion.
Tværtimod, på grund af aluminiums kemiske egenskaber, er aluminiumskernekabler tilbøjelige til oxidation (elektrokemisk reaktion) under installationen, især krybning, hvilket let kan føre til fejl.
Selvom omkostningerne ved aluminiumskernekabler er lave, anbefaler Rabbit Jun af hensyn til projektsikkerheden og langsigtet stabil drift at bruge kobberkernekabler i solcelleprojekter.
Beregning af valg af solcellekabel
Nominel strøm
Tværsnitsarealet af jævnstrømskabler i forskellige dele af solcelleanlægget bestemmes efter følgende principper: Tilslutningskablerne mellem solcellemoduler, forbindelseskablerne mellem batterier og tilslutningskablerne for AC-belastninger vælges generelt med en nominel strøm på 1,25 gange den maksimale kontinuerlige arbejdsstrøm for hvert kabel;
forbindelseskablerne mellem solcelle-arrays og arrays, og forbindelseskablerne mellem batterier (grupper) og invertere vælges generelt med en mærkestrøm på 1,5 gange den maksimale kontinuerlige arbejdsstrøm for hvert kabel.
På nuværende tidspunkt er valget af kabeltværsnit hovedsageligt baseret på forholdet mellem kabeldiameter og strøm, og indflydelsen af omgivelsestemperatur, spændingstab og lægningsmetode på kablers strømbærende kapacitet ignoreres ofte.
I forskellige brugsmiljøer er kablets strømbærende kapacitet, og det anbefales, at ledningsdiameteren vælges opad, når strømmen er tæt på spidsværdien.
Den forkerte brug af solcellekabler med lille diameter forårsagede brand, efter at strømmen var overbelastet
Spændingstab
Spændingstabet i solcelleanlægget kan karakteriseres som: spændingstab = strøm * kabellængde * spændingsfaktor.Det kan ses af formlen, at spændingstabet er proportionalt med kablets længde.
Derfor bør princippet om at holde arrayet til inverteren og inverteren til nettilslutningspunktet følges så tæt som muligt under udforskning på stedet.
I generelle applikationer overstiger DC-ledningstabet mellem det fotovoltaiske array og inverteren ikke 5% af array-udgangsspændingen, og AC-ledningstabet mellem inverteren og netforbindelsespunktet overstiger ikke 2% af inverterens udgangsspænding.
I processen med ingeniøranvendelse kan den empiriske formel bruges: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: kabelspændingsfald-V
I: Kablet skal kunne modstå det maksimale kabel-A
L: kabelføringslængde-m
S: kabeltværsnitsareal-mm2;
r: lederkonduktivitet-m/(Ω*mm2;), r kobber=57, r aluminium=34
Når du lægger flere multi-core kabler i bundter, skal design være opmærksom på punkter
I den faktiske anvendelse, i betragtning af faktorer som kabelføringsmetode og routingrestriktioner, kan kabler til fotovoltaiske systemer, især AC-kabler, have flere flerlederkabler lagt i bundter.
For eksempel, i et trefaset system med lille kapacitet, bruger AC-udgående ledning "one line four cores" eller "one line five cores" kabler;i et trefaset system med stor kapacitet bruger AC-udgående linje flere kabler parallelt i stedet for enkeltlederkabler med stor diameter.
Når flere flerlederkabler lægges i bundter, vil kablernes faktiske strømbæreevne blive dæmpet med en vis andel, og denne dæmpningssituation skal tages i betragtning i begyndelsen af projektdesignet.
Metoder til kabellægning
Byggeomkostningerne ved kabelkonstruktion i solcelleproduktionsprojekter er generelt høje, og valget af lægningsmetode påvirker anlægsomkostningerne direkte.
Derfor er rimelig planlægning og korrekt valg af kabellægningsmetoder vigtige led i kabeldesignarbejdet.
Kabellægningsmetoden overvejes grundigt baseret på projektsituationen, miljøforhold, kabelspecifikationer, modeller, mængde og andre faktorer og vælges i henhold til kravene om pålidelig drift og nem vedligeholdelse og princippet om teknisk og økonomisk rationalitet.
Udlægning af jævnstrømskabler i solcelleprojekter omfatter hovedsageligt direkte nedgravning med sand og mursten, nedlægning af rør, nedlægning i trug, nedlægning i kabelgrave, nedlægning i tunneler mv.
Lægning af AC-kabler er ikke meget forskellig fra lægningsmetoderne for almindelige strømsystemer.
DC-kabler bruges mest mellem fotovoltaiske moduler, mellem strenge og DC-kombinationsbokse og mellem combinerbokse og invertere.
De har små tværsnitsarealer og store mængder.Normalt bindes kablerne langs modulbeslagene eller lægges gennem rør.Ved lægning skal følgende tages i betragtning:
Til tilslutning af kabler mellem moduler og tilslutning af kabler mellem strenge og kombinerbokse skal modulbeslagene bruges som kanalunderstøtning og fiksering for kabellægning så meget som muligt, hvilket kan reducere påvirkningen af miljøfaktorer til en vis grad.
Kraften ved kabellægning skal være ensartet og passende og bør ikke være for stram.Temperaturforskellen mellem dag og nat på solcelleanlæg er generelt stor, og termisk udvidelse og sammentrækning bør undgås for at forhindre kabelbrud.
De fotovoltaiske materialekabelledninger på bygningens overflade bør tage hensyn til bygningens overordnede æstetik.
Læggepositionen bør undgå at lægge kabler på de skarpe kanter af vægge og beslag for at undgå at skære og slibe isoleringslaget for at forårsage kortslutninger, eller forskydningskraft til at skære ledningerne over og forårsage åbne kredsløb.
Samtidig bør problemer som direkte lynnedslag på kabelledningerne overvejes.
Planlæg kabellægningsstien med rimelighed, reducer krydsninger og kombiner lægningen så meget som muligt for at reducere jordudgravning og kabelforbrug under projektkonstruktion.
Oplysninger om omkostninger til solcellekabel
Prisen på kvalificerede fotovoltaiske jævnstrømskabler på markedet varierer i øjeblikket efter tværsnitsareal og indkøbsvolumen.
Derudover er prisen på kablet relateret til udformningen af kraftværket.Optimeret komponentlayout kan spare brugen af DC-kabler.
Generelt ligger prisen på solcellekabler fra omkring 0,12 til 0,25/W.Hvis det overstiger for meget, kan det være nødvendigt at kontrollere, om designet er rimeligt, eller om der af særlige grunde anvendes specielle kabler.
Resumé
Selvom solcellekabler kun er en lille del af solcelleanlægget, er det ikke så let som forestillet at vælge egnede kabler for at sikre lav ulykkesrate for projektet, forbedre strømforsyningens pålidelighed og lette konstruktion, drift og vedligeholdelse.Jeg håber, at introduktionen i denne artikel kan give dig noget teoretisk støtte i fremtidens design og valg.
Du er velkommen til at kontakte os for yderligere information om solcellekabler.
sales5@lifetimecables.com
Tlf/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Indlægstid: 19-jun-2024
