Come scegliere il cavo solare CC corretto per il sistema solare fotovoltaico?

Cavo per pannello solare TUV slocabile 4MM 1500V

La linea principale CC è la linea di trasmissione dal sistema di moduli fotovoltaici all'inverter dopo essere stata fatta convergere dal combiner box.Se l'inverter è il cuore dell'intero sistema Square Array, il sistema della linea dorsale CC è l'aorta.Poiché il sistema della linea principale CC adotta una soluzione senza messa a terra, se il cavo presenta un guasto a terra, causerà danni molto maggiori al sistema e persino all'apparecchiatura rispetto a quelli CA.Pertanto, gli ingegneri dei sistemi fotovoltaici sono più cauti riguardo ai cavi DC trunk rispetto ad altri ingegneri elettrici.

Scegliere il correttoCavo solare CCdell'impianto fotovoltaico installato nella tua casa o nel tuo ufficio è fondamentale per prestazioni e sicurezza.I potenti cavi solari sono progettati per trasferire l'energia solare da un componente del sistema a un altro per la conversione in energia elettrica.Il tuo filo di rame quotidiano svolgerà correttamente il lavoro e probabilmente ti ritroverai con un guasto del sistema.

Dall'analisi completa di vari incidenti sui cavi, concludiamo che i guasti a terra dei cavi rappresentano il 90-95% dell'intero guasto dei cavi.Esistono tre cause principali di guasti a terra.Innanzitutto, i difetti di fabbricazione del cavo sono prodotti non qualificati;in secondo luogo, l'ambiente operativo è duro, invecchiato naturalmente e danneggiato da forze esterne;terzo, l'installazione non è standardizzata e il cablaggio è approssimativo.

C'è solo una causa principale del guasto verso terra: il materiale isolante del cavo.L'ambiente operativo della linea DC delle centrali fotovoltaiche è relativamente duro.Le centrali elettriche di terra su larga scala sono generalmente terreni desertici, salino-alcalini, con grandi differenze di temperatura durante il giorno e ambienti molto umidi.Per i cavi interrati, i requisiti per il riempimento e lo scavo delle fosse sono relativamente elevati;e l'ambiente operativo dei cavi delle centrali elettriche distribuite non è migliore di quello a terra.I cavi resistono a temperature molto elevate e la temperatura del tetto può raggiungere anche i 100-110℃.I requisiti ignifughi e ignifughi del cavo e l'alta temperatura hanno una grande influenza sulla tensione di rottura dell'isolamento del cavo.

Pertanto, prima di installare e far funzionare l'impianto, è necessario assicurarsi che la dimensione del cavo solare installato sia proporzionale alla corrente e alla tensione dell'impianto.Ecco alcune funzionalità che dovrebbero essere controllate prima di accendere il sistema;

1. Assicurarsi che la tensione nominale del cavo CC PV sia uguale o superiore alla tensione nominale del sistema.

2. Assicurarsi che la capacità di trasporto di corrente del cavo solare sia uguale o superiore alla capacità di trasporto di corrente del sistema.

3. Assicurarsi che i cavi siano sufficientemente spessi e protetti da resistere alle condizioni ambientali della propria zona.

4. Controllare la caduta di tensione per garantire la sicurezza.（La caduta di tensione non deve superare il 2%.）

5. La tensione di tenuta del cavo CC fotovoltaico deve essere maggiore della tensione massima del sistema.

Inoltre, la selezione e la progettazione dei cavi DC FV per le centrali fotovoltaiche dovrebbero considerare anche: le prestazioni di isolamento del cavo;la resistenza all'umidità, al freddo e agli agenti atmosferici del cavo;le prestazioni resistenti al calore e ignifughe del cavo;il metodo di posa del cavo;il materiale conduttore del cavo (anima in rame, anima in lega di alluminio, anima in alluminio) e le specifiche della sezione trasversale del cavo.

Cavo solare slocabile da 6 mm EN 50618

La maggior parte dei cavi CC fotovoltaici vengono posati all'aperto e devono essere protetti da umidità, sole, freddo e raggi ultravioletti.Pertanto i cavi DC negli impianti fotovoltaici distribuiti scelgono generalmente cavi speciali certificati fotovoltaici, tenendo conto della corrente in uscita dai connettori DC e dai moduli fotovoltaici.Al momento, i cavi CC fotovoltaici comunemente utilizzati sono le specifiche PV1-F 1*4mm.

È possibile garantire che sia selezionato il cavo solare corretto per il sistema dai seguenti aspetti:

Voltaggio

Lo spessore del cavo solare scelto per il sistema dipende dalla tensione del sistema.Maggiore è la tensione del sistema, più sottile sarà il cavo, poiché la corrente CC diminuirà.Scegli un inverter di grandi dimensioni per aumentare la tensione del sistema.

Perdita di tensione

La perdita di tensione in un impianto fotovoltaico può essere caratterizzata come: perdita di tensione = corrente passante * lunghezza del cavo * fattore di tensione.Dalla formula si può vedere che la perdita di tensione è proporzionale alla lunghezza del cavo.Pertanto, durante l'esplorazione in loco, è necessario seguire il principio dell'array con l'inverter e dell'inverter con il punto parallelo.In generale, la perdita della linea CC tra l'array fotovoltaico e l'inverter non deve superare il 5% della tensione di uscita dell'array e la perdita della linea CA tra l'inverter e il punto parallelo non deve superare il 2% della tensione di uscita dell'inverter.La formula empirica può essere utilizzata nel processo di applicazione ingegneristica:△U=(I*L*2)/(r*S)

Tra questi △U: caduta di tensione sul cavo -V

I: Il cavo deve resistere al massimo cavo-A

L: Lunghezza posa cavo -m

S: l'area della sezione trasversale del cavo-mm²

r: Conduttività del conduttore-m/(Ω*mm²), r rame=57, r alluminio=34

Attuale

Prima dell'acquisto, verificare la potenza nominale attuale del cavo solare.Per il collegamento dell'inverter, la corrente nominale del cavo pv cc selezionato è 1,25 volte la corrente continua massima nel cavo calcolato.Mentre per il collegamento tra l'interno del campo fotovoltaico e tra i campi, la corrente nominale del cavo pv cc selezionato è 1,56 volte la corrente continua massima nel cavo calcolato.Ogni produttore, come ad esempioLocale, ha pubblicato una tabella che elenca i valori nominali attuali dei cavi prodotti in base alla loro dimensione e tipologia.Assicurati di scegliere il cavo della dimensione corretta, perché un filo troppo piccolo può surriscaldarsi rapidamente e subire anche una significativa caduta di tensione, che causerà una perdita di potenza.

scheda tecnica del cavo solare

Lunghezza

Anche la lunghezza del cavo è un fattore importante da considerare quando si sceglie il cavo corretto per un sistema solare.Nella maggior parte dei casi, più lungo è il cavo, migliore è la trasmissione di corrente.Ma è meglio utilizzare semplici regole empiriche per calcolare la lunghezza del cavo richiesta in base alla capacità attuale del sistema.

Corrente / 3 = dimensione del cavo (mm2)

Utilizzando questa formula, è possibile ottenere facilmente la dimensione del cavo di sistema più precisa e adatta ed evitare incidenti o guasti del sistema.

Aspetto

Lo strato isolante (guaina) dei prodotti qualificati è morbido, flessibile e flessibile e lo strato superficiale è stretto, liscio, senza rugosità e ha una lucentezza pura.La superficie dello strato isolante (guaina) deve essere trasparente e resistente ai graffi. Mark, i prodotti realizzati con materiali isolanti informali, lo strato isolante risulta trasparente, fragile e non resistente.

Etichetta

I cavi normali saranno contrassegnati con cavi fotovoltaici.Contrassegnare i cavi speciali per il fotovoltaico e le pelli esterne dei cavi sono contrassegnate con PV1-F1*4mm.

Strato isolante

Lo standard nazionale contiene dati chiari sul punto più sottile dell'uniformità dello strato isolante del filo e sullo spessore medio.Lo spessore del normale isolamento del filo è uniforme, non eccentrico e ben compresso sul conduttore.

Nucleo di filo

Si tratta di un'anima di filo prodotta da materie prime di rame puro e sottoposta a rigorosi processi di trafilatura, ricottura (ammorbidimento) e cordatura.La sua superficie dovrebbe essere brillante, liscia, priva di sbavature e la tenuta del filo è piatta, morbida e resistente e non facile da rompere.Il nucleo del cavo ordinario è un filo di rame rosso porpora.Il nucleo del cavo fotovoltaico è argento e la sezione trasversale del nucleo è ancora viola.

Conduttore

Il conduttore è lucido e la dimensione della struttura del conduttore soddisfa i requisiti standard.I fili e i cavi che soddisfano i requisiti dello standard, siano essi conduttori in alluminio o rame, sono relativamente luminosi e privi di olio, quindi la resistenza CC del conduttore soddisfa lo standard, ha una buona conduttività e prestazioni elevate.

Certificato

Il certificato di prodotto standard deve indicare il nome del produttore, indirizzo, telefono del servizio post-vendita, modello, struttura delle specifiche, sezione nominale (solitamente 2,5 cavi quadrati, 4 cavi quadrati, ecc.), tensione nominale (cavo unipolare 450/750 V , cavo con guaina protettiva bipolare 300/500 V), lunghezza (lo standard nazionale prevede che la lunghezza sia 100 M±0,5 M), numero del personale addetto all'ispezione, data di produzione e numero dello standard nazionale o marchio di certificazione del prodotto.In particolare, il modello del filo in plastica unipolare con anima in rame contrassegnato sul prodotto normale è 227 IEC01 (BV), non BV.Si prega di prestare attenzione all'acquirente.

Rapporto di ispezione

Essendo un prodotto che influisce su persone e proprietà, i cavi sono sempre stati elencati come al centro della supervisione e dell'ispezione governativa.I produttori regolari sono soggetti a ispezione periodica da parte del dipartimento di supervisione.Pertanto, il venditore dovrebbe essere in grado di fornire il rapporto di ispezione del dipartimento di controllo qualità, altrimenti la qualità dei prodotti di fili e cavi non è fondata.

Inoltre, per determinare se si tratta di un cavo ignifugo e di un cavo irradiato, un modo migliore è tagliare una sezione e accenderlo.Se si accende e brucia spontaneamente in breve tempo, ovviamente non è un cavo ignifugo.Se impiega molto tempo ad accendersi, una volta lasciata la fonte di fuoco, si spegnerà da solo e non c'è odore pungente, indicando che si tratta di un cavo ignifugo (il cavo ignifugo non è completamente ignifugo, è difficile accendere).Quando brucia per un lungo periodo, il cavo irradiato emetterà un leggero schiocco, mentre il cavo non irradiato no.Se brucia a lungo, la guaina superficiale isolante cadrà gravemente e il diametro non sarà aumentato in modo significativo, indicando che il trattamento di reticolazione con radiazioni non è stato effettuato.

Se si mette il nucleo del cavo in acqua calda a 90 gradi, la resistenza di isolamento del cavo realmente irradiato non diminuirà rapidamente in condizioni normali e rimarrà superiore a 0,1 megaohm/km.Se la resistenza scende rapidamente o addirittura al di sotto di 0,009 megaohm per chilometro, il cavo non è stato reticolato e irradiato.

Infine, va considerata anche l’influenza della temperatura sulle prestazioni dei cavi fotovoltaici in corrente continua.Maggiore è la temperatura, minore è la capacità di trasporto di corrente del cavo.Il cavo deve essere installato in un luogo quanto più ventilato possibile.

Cavo Slocabile Solare 10mm2 H1Z2Z2-K

Riepilogo

Quindi scegliere le giuste dimensioni dei cavi per il tuo sistema solare è importante sia per ragioni di prestazioni che di sicurezza.Se i cavi sono sottodimensionati, si verificherà una significativa caduta di tensione nei cavi con conseguente perdita di potenza eccessiva.Inoltre, se i cavi sono sottodimensionati, esiste il rischio che si surriscaldino fino a provocare un incendio.

La corrente generata dai pannelli solari dovrebbe raggiungere la batteria con una perdita minima.Ogni cavo ha la propria resistenza ohmica.La caduta di tensione dovuta a questa resistenza è secondo la legge di Ohm:

V = I x R (qui V è la caduta di tensione sul cavo, R è la resistenza e I è la corrente).

La resistenza ( R ) del cavo dipende da tre parametri:

1. Lunghezza del cavo: più lungo è il cavo, maggiore è la resistenza

2. Area della sezione trasversale del cavo: maggiore è l'area, minore è la resistenza

3. Il materiale utilizzato: Rame o Alluminio.Il rame ha una resistenza minore rispetto all'alluminio

In questa applicazione è preferibile il cavo in rame.I fili di rame vengono dimensionati utilizzando la scala del calibro: American Wire Gauge (AWG).Più basso è il numero del calibro, minore è la resistenza del filo e quindi maggiore è la corrente che può gestire in sicurezza.

Guida all'acquisto di sistemi solari off-grid: cavi e connettori CC

Supplemento: Caratteristiche di isolamento dei cavi DC fotovoltaici

1. L'intensità del campo e la distribuzione delle sollecitazioni dei cavi CA sono bilanciate.Il materiale isolante del cavo si concentra sulla costante dielettrica, che non è influenzata dalla temperatura;mentre la distribuzione delle sollecitazioni dei cavi CC rappresenta lo strato isolante massimo del cavo, che è influenzato dalla resistenza del materiale isolante del cavo.L'influenza del coefficiente, il materiale isolante ha un fenomeno di coefficiente di temperatura negativo, cioè la temperatura aumenta e la resistenza diminuisce;

Quando il cavo è in funzione, la perdita del nucleo aumenterà la temperatura e la resistività elettrica del materiale isolante del cavo cambierà di conseguenza, il che farà cambiare di conseguenza anche la sollecitazione del campo elettrico dello strato isolante.In altre parole, lo strato isolante dello stesso spessore cambierà a causa della temperatura.Aumentando, la sua tensione di rottura diminuisce di conseguenza.Per le linee continue CC di alcune centrali elettriche distribuite, a causa del cambiamento della temperatura ambiente, il materiale isolante del cavo invecchia molto più velocemente rispetto ai cavi posati nel terreno.A questo punto dovrebbe essere prestata particolare attenzione.

2. Durante il processo di produzione dello strato isolante del cavo, alcune impurità verranno inevitabilmente dissolte.Hanno una resistività di isolamento relativamente piccola e la loro distribuzione lungo la direzione radiale dello strato isolante non è uniforme, il che causerà anche resistività di volume diverse in parti diverse.Sotto la tensione continua, anche il campo elettrico dello strato isolante del cavo sarà diverso.In questo modo la resistività del volume isolante invecchierà più velocemente e diventerà il primo punto nascosto di pericolo di guasto.
Il cavo CA non presenta questo fenomeno.Generalmente, lo stress e l'impatto del materiale del cavo CA sono bilanciati nel loro insieme, mentre lo stress dell'isolamento del cavo principale CC è sempre quello maggiormente influenzato nel punto più debole.Pertanto, i cavi CA e CC nel processo di produzione dei cavi dovrebbero avere gestione e standard diversi.

3. I cavi isolati in polietilene reticolato sono stati ampiamente utilizzati nei cavi CA.Hanno proprietà dielettriche e fisiche molto buone e sono molto convenienti.Tuttavia, essendo cavi CC, presentano un problema di carica spaziale difficile da risolvere.È molto apprezzato nei cavi CC ad alta tensione.
Quando il polimero viene utilizzato per l'isolamento dei cavi CC, nello strato isolante sono presenti numerose trappole locali, con conseguente accumulo di carica spaziale all'interno dell'isolamento.L'influenza della carica spaziale sul materiale isolante si riflette principalmente in due aspetti dell'effetto di distorsione del campo elettrico e dell'effetto di distorsione del campo non elettrico.L'impatto è molto dannoso per i materiali isolanti.
La cosiddetta carica spaziale si riferisce alla parte di carica che supera la neutralità di un'unità strutturale di una sostanza macroscopica.In un solido la carica spaziale positiva o negativa è legata ad un certo livello energetico locale e si presenta sotto forma di stati polaronici legati.Effetto di polarizzazione.La cosiddetta polarizzazione della carica spaziale è il processo di accumulo di ioni negativi sull'interfaccia sul lato dell'elettrodo positivo e ioni positivi sull'interfaccia sul lato dell'elettrodo negativo a causa del movimento degli ioni quando gli ioni liberi sono contenuti nel dielettrico.
In un campo elettrico CA, la migrazione delle cariche positive e negative del materiale non può tenere il passo con i rapidi cambiamenti nel campo elettrico a frequenza industriale, quindi non si verificheranno effetti di carica spaziale;mentre in un campo elettrico CC, il campo elettrico è distribuito in base alla resistività, che formerà cariche spaziali e influenzerà la distribuzione del campo elettrico.Esistono numerosi stati locali nell'isolamento in polietilene e l'effetto della carica spaziale è particolarmente grave.Lo strato isolante in polietilene reticolato è reticolato chimicamente ed è una struttura reticolata integrale.È un polimero non polare.Dal punto di vista dell'intera struttura del cavo, il cavo stesso è come un condensatore più grande.L'interruzione della trasmissione CC equivale al completamento della carica di un condensatore.Sebbene il nucleo del conduttore sia messo a terra, non può essere scaricato in modo efficace.Nel cavo è ancora presente una grande quantità di corrente continua, che costituisce la cosiddetta carica spaziale.Queste spese spaziali non sono come l’energia CA.Il cavo si consuma con le perdite dielettriche, ma si arricchisce in caso di difetto del cavo;il cavo isolato in polietilene reticolato, con il prolungamento del tempo di utilizzo o con frequenti interruzioni e variazioni di intensità di corrente, accumulerà sempre più cariche spaziali.Accelera la velocità di invecchiamento dello strato isolante, influenzandone così la durata.Pertanto, le prestazioni di isolamento del cavo principale CC sono ancora molto diverse da quelle del cavo CA.