چگونه کابل DC خورشیدی صحیح را برای سیستم PV خورشیدی انتخاب کنیم؟

کابل پانل خورشیدی TUV قابل جابجایی 4 میلی متر 1500 ولت

خط لوله DC خط انتقال از سیستم ماژول فتوولتائیک به اینورتر پس از همگرا شدن توسط جعبه ترکیبی است.اگر اینورتر قلب کل سیستم آرایه مربعی باشد، سیستم خط تنه DC آئورت است.از آنجایی که سیستم DC Trunk Line راه حل غیر زمینی را اتخاذ می کند، اگر کابل دارای خطای زمین باشد، آسیب بسیار بیشتری به سیستم و حتی تجهیزات نسبت به AC وارد می کند.بنابراین، مهندسان سیستم PV نسبت به سایر مهندسین برق در مورد کابل‌های تنه DC محتاط‌تر هستند.

انتخاب صحیحکابل خورشیدی DCبرای سیستم فتوولتائیک نصب شده در خانه یا محل کار شما برای عملکرد و ایمنی بسیار مهم است.کابل های خورشیدی قدرتمند برای انتقال انرژی خورشیدی از یک جزء سیستم به دیگری برای تبدیل به انرژی الکتریکی طراحی شده اند.سیم مسی روزمره شما کار را به درستی انجام می دهد و احتمالاً در نهایت با خرابی سیستم مواجه خواهید شد.

با تجزیه و تحلیل جامع حوادث کابل، به این نتیجه رسیدیم که خطاهای زمین کابل 90-95٪ از کل خطای کابل را تشکیل می دهند.سه علت اصلی گسل زمین وجود دارد.اول، عیوب تولید کابل محصولات غیر واجد شرایط هستند.دوم، محیط عملیاتی خشن، پیری طبیعی و آسیب دیده توسط نیروهای خارجی است.سوم، نصب استاندارد نیست و سیم کشی ناهموار است.

تنها یک دلیل اصلی برای خطای زمین وجود دارد - مواد عایق کابل.محیط عملیاتی خط لوله DC نیروگاه های فتوولتائیک نسبتاً خشن است.نیروگاه های زمینی در مقیاس بزرگ عموماً بیابانی، زمین های شور-قلیایی، با اختلاف دمای زیاد در طول روز و محیط های بسیار مرطوب هستند.برای کابل های مدفون، الزامات برای پر کردن و حفر ترانشه های کابل نسبتاً زیاد است.و محیط کار کابل های نیروگاه توزیع شده بهتر از روی زمین نیست.کابل ها دمای بسیار بالایی را تحمل می کنند و دمای سقف حتی می تواند به 100-110 درجه سانتیگراد برسد.الزامات ضد آتش و مقاوم در برابر شعله کابل و دمای بالا تأثیر زیادی بر ولتاژ شکست عایق کابل دارد.

بنابراین، قبل از نصب و راه اندازی سیستم، باید از متناسب بودن اندازه کابل خورشیدی نصب شده با جریان و ولتاژ سیستم اطمینان حاصل کنید.در اینجا چند ویژگی وجود دارد که باید قبل از روشن کردن سیستم بررسی شوند.

1. مطمئن شوید که ولتاژ نامی کابل dc pv برابر یا بیشتر از ولتاژ نامی سیستم باشد.

2. اطمینان حاصل کنید که ظرفیت حمل جریان کابل خورشیدی برابر یا بیشتر از ظرفیت حمل جریان سیستم است.

3. مطمئن شوید که کابل ها به اندازه کافی ضخیم و محافظت شده باشند تا در برابر شرایط محیطی منطقه شما مقاومت کنند.

4. برای اطمینان از ایمنی، افت ولتاژ را بررسی کنید.(افت ولتاژ نباید از 2٪ تجاوز کند)

5. ولتاژ مقاومت کابل DC فتوولتائیک باید بیشتر از حداکثر ولتاژ سیستم باشد.

علاوه بر این، انتخاب و طراحی کابل‌های تنه DC PV برای نیروگاه‌های فتوولتائیک نیز باید در نظر گرفته شود: عملکرد عایق کابل.مقاومت کابل در برابر رطوبت، مقاوم در برابر سرما و آب و هوا؛عملکرد کابل مقاوم در برابر حرارت و مقاوم در برابر شعله؛روش تخمگذار کابل؛مواد هادی کابل (هسته مس، هسته آلیاژ آلومینیوم، هسته آلومینیوم) و مشخصات مقطع کابل.

سیم خورشیدی 6 میلی متری قابل جابجایی EN 50618

بیشتر کابل‌های DC PV در فضای باز گذاشته می‌شوند و باید از رطوبت، آفتاب، سرما و اشعه ماوراء بنفش محافظت شوند.بنابراین، کابل‌های DC در سیستم‌های فتوولتائیک توزیع‌شده، معمولاً کابل‌های ویژه دارای گواهی فتوولتائیک را با در نظر گرفتن جریان خروجی کانکتورهای DC و ماژول‌های فتوولتائیک انتخاب می‌کنند.در حال حاضر، کابل های DC فتوولتائیک متداول دارای مشخصات PV1-F 1*4mm هستند.

از جنبه های زیر می توانید اطمینان حاصل کنید که کابل خورشیدی صحیح برای سیستم انتخاب شده است:

ولتاژ

ضخامت کابل خورشیدی که برای سیستم انتخاب می کنید به ولتاژ سیستم بستگی دارد.هر چه ولتاژ سیستم بیشتر باشد، کابل نازک تر است، زیرا جریان DC کاهش می یابد.برای افزایش ولتاژ سیستم یک اینورتر بزرگ انتخاب کنید.

افت ولتاژ

افت ولتاژ در یک سیستم فتوولتائیک را می توان به صورت زیر مشخص کرد: افت ولتاژ = جریان عبوری * طول کابل * ضریب ولتاژ.از فرمول می توان دریافت که افت ولتاژ متناسب با طول کابل است.بنابراین هنگام کاوش در محل باید اصل آرایه به اینورتر و اینورتر به نقطه موازی رعایت شود.به طور کلی تلفات خط DC بین آرایه فتوولتائیک و اینورتر نباید از 5% ولتاژ خروجی آرایه تجاوز کند و تلفات خط AC بین اینورتر و نقطه موازی نباید از 2% ولتاژ خروجی اینورتر تجاوز کند.فرمول تجربی را می توان در فرآیند کاربرد مهندسی استفاده کرد:△U=(I*L*2)/(r*S)

از جمله △U: افت ولتاژ کابل -V

I: کابل باید حداکثر کابل A را تحمل کند

L: طول کابل گذاری -m

S: سطح مقطع کابل-mm²

r: رسانایی رسانا-m/(Ω*mm²)، r مس=57، r آلومینیوم=34

جاری

لطفا قبل از خرید، امتیاز فعلی کابل خورشیدی را بررسی کنید.برای اتصال اینورتر، جریان نامی کابل dc pv انتخابی 1.25 برابر حداکثر جریان پیوسته در کابل محاسبه شده است.در حالی که برای اتصال بین داخل آرایه فتوولتائیک و بین آرایه، جریان نامی کابل dc pv انتخابی 1.56 برابر حداکثر جریان پیوسته در کابل محاسبه شده است.هر سازنده ای مانندقابل جابجایی، جدولی را منتشر کرده است که در آن رتبه بندی فعلی کابل های تولید شده با توجه به اندازه و نوع آنها ذکر شده است.اطمینان حاصل کنید که کابل را با اندازه صحیح انتخاب کنید، زیرا سیمی که خیلی کوچک است می تواند به سرعت بیش از حد گرم شود و همچنین دچار افت ولتاژ قابل توجهی شود که باعث افت برق می شود.

برگه اطلاعات کابل خورشیدی

طول

طول کابل نیز عامل مهمی است که باید هنگام انتخاب کابل مناسب برای سیستم خورشیدی در نظر گرفت.در بیشتر موارد، هر چه سیم بلندتر باشد، انتقال جریان بهتر است.اما بهتر است از قوانین ساده سرانگشتی برای محاسبه طول سیم مورد نیاز بر اساس ظرفیت فعلی سیستم استفاده کنید.

جریان / 3 = اندازه کابل (mm2)

با استفاده از این فرمول به راحتی می توانید دقیق ترین و مناسب ترین اندازه کابل سیستم را بدست آورید و از بروز هرگونه حادثه یا خرابی سیستم جلوگیری کنید.

ظاهر

لایه عایق (غلاف) محصولات واجد شرایط نرم، انعطاف پذیر و منعطف است و لایه سطحی محکم، صاف، بدون زبری و دارای براقیت خالص است.سطح لایه عایق (غلاف) باید شفاف و مقاوم در برابر خش باشد.

برچسب

کابل های معمولی با کابل های فتوولتائیک مشخص خواهند شد.کابل های مخصوص فتوولتائیک را علامت گذاری کنید و پوسته بیرونی کابل ها با PV1-F1*4mm مشخص شده است.

لایه عایق

استاندارد ملی داده های واضحی در مورد نازک ترین نقطه یکنواختی لایه عایق سیم و ضخامت متوسط ​​دارد.ضخامت عایق سیم معمولی یکنواخت است، غیرعادی نیست و به شدت روی هادی فشرده می شود.

هسته سیم

این یک هسته سیمی است که از مواد خام مس خالص تولید می شود و در معرض سیم کشی دقیق، بازپخت (نرم شدن) و رشته شدن قرار می گیرد.سطح آن باید روشن، صاف، عاری از سوراخ باشد و سفتی رشته آن صاف، نرم و سخت باشد و به راحتی شکسته نشود.هسته کابل معمولی سیم مسی بنفش قرمز است.هسته کابل فتوولتائیک نقره ای است و سطح مقطع هسته همچنان سیم مسی بنفش است.

رهبر ارکستر

هادی براق است و اندازه ساختار هادی با الزامات استاندارد مطابقت دارد.محصولات سیم و کابلی که الزامات استاندارد را برآورده می کنند، اعم از هادی آلومینیومی یا مسی، نسبتا روشن و بدون روغن هستند، بنابراین مقاومت DC هادی مطابق با استاندارد است، رسانایی خوب و عملکرد بالایی دارد.

گواهی

گواهی محصول استاندارد باید نام سازنده، آدرس، تلفن خدمات پس از فروش، مدل، ساختار مشخصات، بخش اسمی (معمولاً 2.5 مربع، 4 سیم مربع و غیره)، ولتاژ نامی (سیم تک هسته ای 450/750 ولت) را نشان دهد. ، کابل غلاف محافظ دو هسته ای 300/500 ولت)، طول (طول استاندارد ملی 100 ± 0.5 متر است)، شماره کارکنان بازرسی، تاریخ ساخت و شماره استاندارد ملی محصول یا علامت گواهینامه.به ویژه، مدل سیم پلاستیکی مسی تک هسته ای که روی محصول معمولی مشخص شده است، 227 IEC01 (BV) است، نه BV.لطفا به خریدار توجه کنید

گزارش بازرسی

کابل ها به عنوان محصولی که بر افراد و دارایی ها تأثیر می گذارد، همواره به عنوان کانون نظارت و بازرسی دولت در فهرست قرار گرفته اند.تولیدکنندگان عادی به صورت دوره ای توسط بخش نظارت مورد بازرسی قرار می گیرند.بنابراین، فروشنده باید بتواند گزارش بازرسی واحد بازرسی کیفیت را ارائه دهد، در غیر این صورت، کیفیت محصولات سیم و کابل فاقد پایه است.

علاوه بر این، برای تعیین اینکه آیا کابل مقاوم در برابر شعله و کابل تابیده شده است یا خیر، راه بهتر این است که قسمتی را قطع کرده و آن را مشتعل کنید.اگر به زودی خود به خود مشتعل شود و بسوزد، بدیهی است که کابل ضد اشتعال نیست.اگر اشتعال زیاد طول بکشد، پس از خروج از منبع آتش، خود به خود خاموش می شود و بوی تندی نمی دهد که نشان دهنده اشتعال بودن کابل است (کابل ضد اشتعال کاملا غیر قابل اشتعال نیست، مشکل است. مشتعل شدن).هنگامی که برای مدت طولانی بسوزد، کابل تابیده شده صدای پارگی کوچکی خواهد داشت، در حالی که کابل بدون تابش اینطور نیست.اگر برای مدت طولانی بسوزد، غلاف سطح عایق به طور جدی سقوط می کند و قطر به طور قابل توجهی افزایش نمی یابد، که نشان می دهد عملیات اتصال متقابل تشعشع انجام نشده است.

و هسته کابل را در آب گرم 90 درجه قرار دهید، مقاومت عایق کابل واقعی تحت تابش در شرایط عادی به سرعت کاهش نمی یابد و بالای 0.1 مگا اهم در کیلومتر باقی می ماند.اگر مقاومت به سرعت یا حتی کمتر از 0.009 مگا اهم در هر کیلومتر کاهش یابد، کابل اتصال متقاطع و تابش نشده است.

در نهایت، تأثیر دما بر عملکرد کابل‌های dc فتوولتائیک نیز باید در نظر گرفته شود.هر چه دما بیشتر باشد، ظرفیت انتقال جریان کابل کمتر است.کابل باید تا حد امکان در مکانی با تهویه نصب شود.

Slocable Cable Solar 10mm2 H1Z2Z2-K

خلاصه

بنابراین انتخاب اندازه سیم مناسب برای سیستم خورشیدی شما هم به دلایل عملکرد و هم به دلایل ایمنی مهم است.اگر سیم ها کمتر از اندازه باشند، افت ولتاژ قابل توجهی در سیم ها ایجاد می شود که منجر به اتلاف انرژی اضافی می شود.علاوه بر این، اگر سیم ها کمتر از اندازه باشند، خطر گرم شدن سیم ها تا حدی وجود دارد که منجر به آتش گرفتن شود.

جریان تولید شده از پنل های خورشیدی باید با حداقل تلفات به باتری برسد.هر کابل مقاومت اهمی خاص خود را دارد.افت ولتاژ ناشی از این مقاومت طبق قانون اهم است:

V = I x R (در اینجا V افت ولتاژ کابل، R مقاومت و I جریان است).

مقاومت (R) کابل به سه پارامتر بستگی دارد:

1. طول کابل: هر چه کابل بلندتر باشد، مقاومت بیشتر است

2. سطح مقطع کابل: منطقه بزرگتر، مقاومت کوچکتر است

3. مواد مورد استفاده: مس یا آلومینیوم.مس مقاومت کمتری نسبت به آلومینیوم دارد

در این کاربرد کابل مسی ترجیح داده می شود.سیم های مسی با استفاده از مقیاس گیج اندازه گیری می شوند: سیم سنج آمریکایی (AWG).هرچه عدد گیج کمتر باشد، سیم مقاومت کمتری دارد و در نتیجه جریان بالاتری را می‌تواند با خیال راحت تحمل کند.

راهنمای خریدار خورشیدی خارج از شبکه: سیم و کانکتورهای DC

مکمل: ویژگی های عایق کابل های PV DC

1. قدرت میدان و توزیع تنش کابل های AC متعادل است.مواد عایق کابل روی ثابت دی الکتریک متمرکز است که تحت تأثیر دما قرار نمی گیرد.در حالی که توزیع تنش کابل های DC حداکثر لایه عایق کابل است که متاثر از مقاومت مواد عایق کابل است.تأثیر ضریب، ماده عایق دارای یک پدیده ضریب دمایی منفی است، یعنی دما افزایش می یابد و مقاومت کاهش می یابد.

هنگامی که کابل در حال کار است، از دست دادن هسته باعث افزایش دما می شود و مقاومت الکتریکی مواد عایق کابل بر این اساس تغییر می کند، که همچنین باعث می شود که تنش میدان الکتریکی لایه عایق نیز تغییر کند.به عبارت دیگر لایه عایق با ضخامت یکسان در اثر دما تغییر می کند.با افزایش آن، ولتاژ شکست آن به همان نسبت کاهش می یابد.برای خطوط تنه DC برخی از نیروگاه های توزیع شده، به دلیل تغییر دمای محیط، مواد عایق کابل بسیار سریعتر از کابل های گذاشته شده در زمین پیر می شود.این نکته باید مورد توجه ویژه قرار گیرد.

2. در طی فرآیند تولید لایه عایق کابل، ناگزیر برخی ناخالصی ها حل می شوند.مقاومت عایق نسبتا کمی دارند و توزیع آنها در جهت شعاعی لایه عایق ناهموار است که باعث ایجاد مقاومت های حجمی متفاوت در قسمت های مختلف می شود.تحت ولتاژ DC، میدان الکتریکی لایه عایق کابل نیز متفاوت خواهد بود.به این ترتیب، مقاومت حجمی عایق سریعتر پیر می شود و به اولین نقطه خطر پنهان خرابی تبدیل می شود.
کابل AC این پدیده را ندارد.به طور کلی، تنش و ضربه مواد کابل AC به طور کلی متعادل است، در حالی که تنش عایق کابل تنه DC همیشه در ضعیف ترین نقطه بیشترین تأثیر را دارد.بنابراین کابل های AC و DC در فرآیند تولید کابل باید مدیریت و استانداردهای متفاوتی داشته باشند.

3. کابل های عایق پلی اتیلن متقاطع به طور گسترده در کابل های AC استفاده شده است.آنها خواص دی الکتریک و خواص فیزیکی بسیار خوبی دارند و بسیار مقرون به صرفه هستند.با این حال، به عنوان کابل های DC، آنها یک مشکل شارژ فضایی دارند که حل آن دشوار است.در کابل های DC ولتاژ بالا ارزش زیادی دارد.
هنگامی که از پلیمر برای عایق کاری کابل DC استفاده می شود، تعداد زیادی تله موضعی در لایه عایق وجود دارد که در نتیجه بار فضایی در داخل عایق تجمع می یابد.تأثیر بار فضا بر مواد عایق عمدتاً در دو جنبه اثر اعوجاج میدان الکتریکی و اثر اعوجاج میدان غیرالکتریکی منعکس می‌شود.این ضربه برای مواد عایق بسیار مضر است.
به اصطلاح بار فضایی به بخشی از بار اشاره دارد که از خنثی بودن یک واحد ساختاری یک ماده ماکروسکوپی فراتر می رود.در یک جامد، بار فضایی مثبت یا منفی به یک سطح انرژی محلی خاص محدود شده و به شکل حالت های پلارون محدود ارائه می شود.اثر پلاریزاسیونبه اصطلاح پلاریزاسیون بار فضایی، فرآیند انباشته شدن یون‌های منفی در سطح مشترک در سمت الکترود مثبت و یون‌های مثبت در سطح مشترک در سمت الکترود منفی است که به دلیل حرکت یون در زمانی که یون‌های آزاد در دی الکتریک وجود دارند، می‌شوند.
در یک میدان الکتریکی AC، مهاجرت بارهای مثبت و منفی مواد نمی تواند با تغییرات سریع در میدان الکتریکی فرکانس توان سازگار باشد، بنابراین اثرات بار فضایی رخ نخواهد داد.در حالی که در یک میدان الکتریکی DC، میدان الکتریکی با توجه به مقاومت توزیع می شود، که بارهای فضایی را تشکیل می دهد و بر توزیع میدان الکتریکی تأثیر می گذارد.تعداد زیادی حالت محلی در عایق پلی اتیلن وجود دارد و اثر بار فضایی بسیار جدی است.لایه عایق پلی اتیلن متقاطع از نظر شیمیایی دارای پیوند متقاطع است و یک ساختار یکپارچه اتصال عرضی است.این یک پلیمر غیر قطبی است.از منظر کل ساختار کابل، خود کابل مانند یک خازن بزرگتر است.پس از توقف انتقال DC، معادل تکمیل شارژ یک خازن است.اگرچه هسته هادی به زمین متصل است، اما نمی توان آن را به طور موثر تخلیه کرد.مقدار زیادی از برق DC هنوز در کابل وجود دارد که به اصطلاح شارژ فضایی است.این شارژهای فضایی مانند برق AC نیستند.کابل با از دست دادن دی الکتریک مصرف می شود، اما در نقص کابل غنی می شود.کابل عایق پلی اتیلن متقاطع، با افزایش زمان استفاده یا وقفه های مکرر و تغییر در قدرت جریان، بارهای فضایی بیشتری را جمع می کند.سرعت پیری لایه عایق را افزایش داده و در نتیجه عمر مفید را تحت تأثیر قرار می دهد.بنابراین، عملکرد عایق کابل تنه DC هنوز بسیار متفاوت از کابل AC است.