Fotovoltaik kablolar, fotovoltaik sistemlerdeki elektrikli ekipmanların desteklenmesinin temelidir.Fotovoltaik sistemlerde kullanılan kablo miktarı genel elektrik üretim sistemlerinde kullanılan kablo miktarının üzerinde olup, aynı zamanda tüm sistemin verimliliğini etkileyen önemli faktörlerden biridir.
Fotovoltaik DC ve AC kablolar, dağıtılmış fotovoltaik sistemlerin maliyetinin yaklaşık %2-3'ünü oluştursa da, gerçek deneyimler, yanlış kabloların kullanılmasının projede aşırı hat kaybına, düşük güç kaynağı kararlılığına ve azaltıcı diğer faktörlere yol açabileceğini göstermiştir. proje geri dönüyor.
Bu nedenle doğru kabloların seçilmesi projenin kaza oranını etkili bir şekilde azaltabilir, güç kaynağı güvenilirliğini artırabilir ve inşaatı, işletmeyi ve bakımı kolaylaştırabilir.
Fotovoltaik kablo çeşitleri
Fotovoltaik enerji santrallerinin sistemine göre kablolar DC kablolar ve AC kablolar olarak ikiye ayrılabilir.Farklı kullanım ve kullanım ortamlarına göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar:
DC kabloları çoğunlukla aşağıdakiler için kullanılır:
Bileşenler arasındaki seri bağlantı;
Diziler arasında ve diziler ile DC dağıtım kutuları (birleştirici kutular) arasında paralel bağlantı;
DC dağıtım kutuları ve invertörler arasında.
AC kabloları çoğunlukla aşağıdakiler için kullanılır:
İnvertörler ve yükseltici transformatörler arasındaki bağlantı;
Yükseltici transformatörler ve dağıtım cihazları arasındaki bağlantı;
Dağıtım cihazları ile elektrik şebekeleri veya kullanıcılar arasındaki bağlantı.
Fotovoltaik kablolar için gereksinimler
Güneş fotovoltaik enerji üretim sisteminin alçak gerilim DC iletim kısmında kullanılan kablolar, farklı kullanım ortamları ve teknik gereksinimler nedeniyle farklı bileşenlerin bağlantısı için farklı gereksinimlere sahiptir.Dikkate alınması gereken genel faktörler şunlardır: kablo yalıtım performansı, ısı ve alev geciktirici performans, yaşlanma karşıtı performans ve tel çapı özellikleri.DC kablolar çoğunlukla dış mekana döşenir ve neme, güneşe, soğuğa ve UV'ye dayanıklı olmaları gerekir.Bu nedenle dağıtılmış fotovoltaik sistemlerdeki DC kablolar genellikle fotovoltaik sertifikalı özel kabloları tercih eder.Bu tip bağlantı kablosu, UV, su, ozon, asit ve tuz erozyonuna karşı mükemmel dirence, her türlü hava koşuluna karşı mükemmel dayanıklılığa ve aşınma direncine sahip çift katmanlı bir yalıtım kılıfı kullanır.DC konektörü ve fotovoltaik modülün çıkış akımı göz önüne alındığında, yaygın olarak kullanılan fotovoltaik DC kabloları PV1-F1*4mm2, PV1-F1*6mm2 vb.'dir.
AC kabloları esas olarak invertörün AC tarafından AC birleştirme kutusuna veya AC şebekeye bağlı kabine kullanılır.Dış mekana döşenen AC kablolarda nem, güneş, soğuk, UV koruması ve uzun mesafeli döşeme dikkate alınmalıdır.Genellikle YJV tipi kablolar kullanılır;İç mekana döşenen AC kabloları için yangından korunma ve fare ve karıncaya karşı koruma dikkate alınmalıdır.
Kablo malzemesi seçimi
Fotovoltaik enerji santrallerinde kullanılan DC kablolar çoğunlukla uzun süreli dış mekan çalışmaları için kullanılır.İnşaat koşullarının sınırlamaları nedeniyle konnektörler çoğunlukla kablo bağlantısı için kullanılır.Kablo iletken malzemeleri bakır çekirdek ve alüminyum çekirdeğe ayrılabilir.
Bakır damarlı kablolar alüminyuma göre daha iyi antioksidan kapasiteye, daha uzun ömre, daha iyi stabiliteye, daha düşük voltaj düşüşüne ve daha düşük güç kaybına sahiptir.İnşaatta bakır çekirdekler daha esnektir ve izin verilen bükülme yarıçapı küçüktür, bu nedenle boruların döndürülmesi ve içinden geçirilmesi kolaydır.Ayrıca, bakır damarlar yorulmaya karşı dayanıklıdır ve tekrar tekrar büküldükten sonra kırılması kolay değildir, bu nedenle kablolama uygundur.Aynı zamanda, bakır çekirdekler yüksek mekanik dayanıma sahiptir ve büyük mekanik gerilime dayanabilir, bu da inşaat ve döşemeye büyük kolaylık sağlar ve aynı zamanda mekanize inşaat için koşullar yaratır.
Aksine, alüminyumun kimyasal özellikleri nedeniyle, alüminyum damarlı kablolar kurulum sırasında oksidasyona (elektrokimyasal reaksiyona) ve özellikle sürünmeye eğilimlidir ve bu da kolaylıkla arızalara yol açabilir.
Bu nedenle alüminyum damarlı kabloların maliyeti düşük olsa da proje güvenliği ve uzun süreli stabil çalışma açısından Rabbit Jun, fotovoltaik projelerde bakır damarlı kabloların kullanılmasını önermektedir.
Fotovoltaik kablo seçiminin hesaplanması
Anma akımı
Fotovoltaik sistemin çeşitli yerlerinde bulunan DC kabloların kesit alanı aşağıdaki prensiplere göre belirlenir: Güneş pili modülleri arasındaki bağlantı kabloları, aküler arasındaki bağlantı kabloları ve AC yüklerin bağlantı kabloları genellikle nominal değere sahip olarak seçilir. her kablonun maksimum sürekli çalışma akımının 1,25 katı akım;
güneş pili dizileri ve dizileri arasındaki bağlantı kabloları ve aküler (gruplar) ile invertörler arasındaki bağlantı kabloları genellikle her kablonun maksimum sürekli çalışma akımının 1,5 katı nominal akımla seçilir.
Günümüzde kablo kesitinin seçimi esas olarak kablo çapı ile akım arasındaki ilişkiye dayanmakta ve ortam sıcaklığının, voltaj kaybının ve döşeme yönteminin kabloların akım taşıma kapasitesi üzerindeki etkisi genellikle göz ardı edilmektedir.
Farklı kullanım ortamlarında kablonun akım taşıma kapasitesi ve akımın tepe değerine yakın olduğu durumlarda tel çapının yukarı doğru seçilmesi önerilir.
Küçük çaplı fotovoltaik kabloların yanlış kullanımı, aşırı akım yüklenmesi sonucu yangına neden oldu
Gerilim kaybı
Fotovoltaik sistemdeki gerilim kaybı şu şekilde karakterize edilebilir: gerilim kaybı = akım * kablo uzunluğu * gerilim faktörü.Formülden gerilim kaybının kablo uzunluğuyla orantılı olduğu görülmektedir.
Bu nedenle yerinde keşif sırasında dizinin eviriciye, eviricinin ise şebeke bağlantı noktasına mümkün olduğunca yakın tutulması prensibine uyulmalıdır.
Genel uygulamalarda fotovoltaik dizi ile evirici arasındaki DC hat kaybı, dizi çıkış geriliminin %5'ini, evirici ile şebeke bağlantı noktası arasındaki AC hat kaybı ise evirici çıkış geriliminin %2'sini aşmaz.
Mühendislik uygulaması sürecinde ampirik formül kullanılabilir: △U=(I*L*2)/(r*S)
△U: kablo voltaj düşüşü-V
I: kablonun maksimum kablo-A'ya dayanması gerekiyor
L: kablo döşeme uzunluğu-m
S: kablo kesit alanı-mm2;
r: iletken iletkenliği-m/(Ω*mm2;), r bakır=57, r alüminyum=34
Birden fazla çok damarlı kabloyu demetler halinde döşerken tasarımın bazı noktalara dikkat etmesi gerekir
Gerçek uygulamada, kablo bağlantı yöntemi ve yönlendirme kısıtlamaları gibi faktörler göz önüne alındığında, fotovoltaik sistem kabloları, özellikle AC kabloları, demetler halinde döşenen birden fazla çok damarlı kabloya sahip olabilir.
Örneğin, küçük kapasiteli üç fazlı bir sistemde, AC çıkış hattı "bir hatlı dört çekirdekli" veya "bir hatlı beş çekirdekli" kablolar kullanır;Büyük kapasiteli üç fazlı bir sistemde AC çıkış hattı, tek çekirdekli büyük çaplı kablolar yerine paralel olarak birden fazla kablo kullanır.
Birden fazla çok damarlı kablo demetler halinde döşendiğinde kabloların gerçek akım taşıma kapasitesi belirli bir oranda azalacaktır ve bu zayıflama durumunun proje tasarımının başlangıcında dikkate alınması gerekmektedir.
Kablo döşeme yöntemleri
Fotovoltaik enerji üretim projelerinde kablo mühendisliğinin inşaat maliyeti genellikle yüksektir ve döşeme yönteminin seçimi inşaat maliyetini doğrudan etkiler.
Bu nedenle makul planlama ve kablo döşeme yöntemlerinin doğru seçimi, kablo tasarım çalışmalarında önemli halkalardır.
Kablo döşeme yöntemi, proje durumu, çevre koşulları, kablo özellikleri, modeller, miktar ve diğer faktörlere göre kapsamlı bir şekilde ele alınır ve güvenilir çalışma ve kolay bakım gereksinimlerine ve teknik ve ekonomik rasyonellik ilkesine göre seçilir.
Fotovoltaik enerji üretim projelerinde DC kabloların döşenmesi temel olarak kum ve tuğla ile doğrudan gömmeyi, boruların içinden döşemeyi, oluklara döşemeyi, kablo hendeklerine döşemeyi, tünellere döşemeyi vb. içerir.
AC kabloların döşenmesi genel güç sistemlerinin döşenme yöntemlerinden pek farklı değildir.
DC kabloları çoğunlukla fotovoltaik modüller arasında, diziler ve DC birleştirici kutular arasında ve birleştirici kutular ile invertörler arasında kullanılır.
Küçük kesit alanlarına ve büyük miktarlara sahiptirler.Genellikle kablolar modül braketleri boyunca bağlanır veya boruların içinden döşenir.Döşeme sırasında aşağıdakiler dikkate alınmalıdır:
Modüller arasındaki kabloları bağlamak ve diziler ile birleştirici kutular arasındaki kabloları bağlamak için, mümkün olduğunca kablo döşeme için kanal desteği ve sabitleme olarak modül braketleri kullanılmalıdır, bu da çevresel faktörlerin etkisini bir dereceye kadar azaltabilir.
Kablo döşeme kuvveti eşit ve uygun olmalı ve çok sıkı olmamalıdır.Fotovoltaik sahalarda gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkı genellikle büyüktür ve kablo kırılmasını önlemek için termal genleşme ve büzülmeden kaçınılmalıdır.
Bina yüzeyindeki fotovoltaik malzeme kablo uçları binanın genel estetiğini dikkate almalıdır.
Kısa devrelere neden olacak şekilde yalıtım katmanının kesilmesini ve taşlanmasını veya kesme kuvvetinin kabloları keserek açık devrelere neden olmasını önlemek için döşeme pozisyonunda kabloların duvarların ve braketlerin keskin kenarlarına döşenmesinden kaçınılmalıdır.
Aynı zamanda kablo hatlarına doğrudan yıldırım düşmesi gibi sorunlar da dikkate alınmalıdır.
Proje inşaatı sırasında toprak kazısını ve kablo kullanımını azaltmak için kablo döşeme yolunu makul şekilde planlayın, geçişleri azaltın ve döşemeyi mümkün olduğunca birleştirin.
Fotovoltaik kablo maliyet bilgisi
Piyasadaki nitelikli fotovoltaik DC kabloların fiyatı şu anda kesit alanına ve satın alma hacmine göre değişmektedir.
Ayrıca kablonun maliyeti santralin tasarımıyla da ilgilidir.Optimize edilmiş bileşen düzeni, DC kablo kullanımından tasarruf sağlayabilir.
Genel olarak konuşursak, fotovoltaik kabloların maliyeti yaklaşık 0,12 ila 0,25/W arasında değişmektedir.Eğer çok fazla aşıyorsa tasarımın makul olup olmadığını veya özel sebeplerden dolayı özel kablolar kullanılıp kullanılmadığını kontrol etmek gerekebilir.
Özet
Fotovoltaik kablolar, fotovoltaik sistemin sadece küçük bir parçası olmasına rağmen, projenin kaza oranının düşük olmasını sağlamak, güç kaynağı güvenilirliğini artırmak, inşaat, işletme ve bakımı kolaylaştırmak için uygun kabloları seçmek sanıldığı kadar kolay değildir.Bu makaledeki giriş bölümünün size gelecekteki tasarım ve seçim konusunda bazı teorik destek sağlayabileceğini umuyorum.
Solar kablolar hakkında daha fazla bilgi için lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
sales5@lifetimecables.com
Tel/Wechat/Whatsapp:+86 19195666830
Gönderim zamanı: Haziran-19-2024
