2020-11-23
Slocable TUV ソーラー パネル ケーブル 4MM 1500V
直流幹線とは、太陽光発電モジュールシステムからコンバイナボックスで集束されてインバータまでの伝送線路です。インバータが正方アレイ システム全体の心臓部であるとすれば、DC 幹線システムは大動脈に相当します。DC 幹線システムは非接地方式を採用しているため、ケーブルに地絡が発生した場合、AC よりもシステム、さらには機器に大きな損害を与えます。したがって、太陽光発電システムのエンジニアは、他の電気エンジニアよりも DC 幹線ケーブルに対してより慎重になります。
正しいものを選択するDCソーラーケーブル家庭やオフィスに設置された太陽光発電システムは、パフォーマンスと安全性にとって非常に重要です。強力なソーラーケーブルは、太陽エネルギーをシステムのコンポーネントから別のコンポーネントに伝達して電気エネルギーに変換するように設計されています。日常的に使用している銅線は正しく機能しますが、最終的にはシステム障害が発生する可能性があります。
さまざまなケーブル事故を総合的に分析した結果、ケーブル地絡事故がケーブル事故全体の90～95％を占めると結論付けています。地絡の主な原因は 3 つあります。まず、ケーブル製造上の欠陥は不適格製品です。第二に、動作環境が過酷で、自然老化があり、外力による損傷を受けています。第三に、設置が標準化されておらず、配線が雑です。
地絡の根本原因は 1 つだけです。それはケーブルの絶縁材です。太陽光発電所の直流幹線の運用環境は比較的厳しい。大規模な地上発電所は通常、砂漠、塩性アルカリ性の土地、日中の温度差が大きく、非常に湿気の多い環境にあります。埋設ケーブルの場合、ケーブルトレンチの充填と掘削の要件は比較的高くなります。分散型発電所のケーブルの動作環境は地上の動作環境よりも優れているわけではありません。ケーブルは非常に高い温度に耐えることができ、屋根の温度は 100 ～ 110℃ に達することもあります。ケーブルの耐火性および難燃性の要件、および高温は、ケーブルの絶縁破壊電圧に大きな影響を与えます。
したがって、システムを設置して稼働させる前に、設置するソーラーケーブルのサイズがシステムの電流と電圧に比例していることを確認する必要があります。システムの電源を入れる前に確認する必要がある機能をいくつか紹介します。
1. PV DC ケーブルの定格電圧がシステムの定格電圧以上であることを確認します。
2. ソーラーケーブルの電流容量がシステムの電流容量以上であることを確認してください。
3. ケーブルが太く、地域の環境条件に耐えられるように十分に保護されていることを確認してください。
4. 安全性を確保するために電圧降下を確認してください。（電圧降下は2%以内にしてください。）
5. 太陽光発電 DC ケーブルの耐電圧は、システムの最大電圧より大きくなければなりません。
さらに、太陽光発電所用の PV DC トランク ケーブルの選択と設計では、次の点も考慮する必要があります。 ケーブルの絶縁性能。ケーブルの防湿性、耐寒性、耐候性。ケーブルの耐熱性および難燃性の性能。ケーブルの敷設方法。ケーブルの導体材質（銅芯、アルミニウム合金芯、アルミニウム芯）とケーブルの断面仕様。
ほとんどの PV DC ケーブルは屋外に敷設されるため、湿気、太陽光、寒さ、紫外線から保護する必要があります。したがって、分散型太陽光発電システムの DC ケーブルは、通常、DC コネクタと太陽光発電モジュールの出力電流を考慮して、太陽光発電認定の特別なケーブルを選択します。現在、一般的に使用されている太陽光発電用 DC ケーブルは PV1-F 1*4mm 仕様です。
システムに選択するソーラー ケーブルの太さは、システムの電圧によって異なります。システム電圧が高くなると、DC 電流が低下するため、ケーブルは細くなります。システム電圧を高めるには、大型のインバータを選択してください。
太陽光発電システムにおける電圧損失は、電圧損失 = 通過電流 * ケーブル長 * 電圧係数として特徴付けることができます。この式から、電圧損失はケーブルの長さに比例することがわかります。したがって、現場で調査する場合は、アレイからインバータへ、およびインバータから並列点へという原則に従う必要があります。一般に、太陽電池アレイとインバータの間の DC ライン損失はアレイの出力電圧の 5% を超えてはならず、インバータと並列点の間の AC ライン損失はインバータの出力電圧の 2% を超えてはなりません。経験式は工学応用のプロセスで使用できます。△U=(I*L*2)/(r*S)
うち△U：ケーブル電圧降下 -V
I: ケーブルは最大ケーブル A に耐える必要があります。
L：ケーブル敷設長さ -m
S: ケーブルの断面積-mm²
r: 導体の導電率-m/(Ω*mm²)、r銅=57、rアルミニウム=34
購入する前に、ソーラーケーブルの定格電流を確認してください。インバーターの接続では、選択された pv DC ケーブルの定格電流は、計算されたケーブルの最大連続電流の 1.25 倍です。一方、太陽電池アレイの内部とアレイ間の接続の場合、選択された pv DC ケーブルの定格電流は、計算されたケーブルの最大連続電流の 1.56 倍です。どのメーカーも、例えば、スローカブルは、サイズとタイプに応じて製造されたケーブルの定格電流をリストした表を公開しました。ワイヤが小さすぎるとすぐに過熱し、大幅な電圧降下が発生して電力損失が発生する可能性があるため、必ず正しいサイズのケーブルを選択してください。
ソーラーケーブルのデータシート
ケーブルの長さも、太陽光発電システムに適切なケーブルを選択する際に考慮すべき重要な要素です。ほとんどの場合、ワイヤが長ければ長いほど、電流の伝達が良くなります。ただし、単純な経験則を使用して、システムの電流容量に基づいて必要なワイヤの長さを計算することが最善です。
電流 / 3 = ケーブルサイズ (mm2)
この公式を使用すると、最も正確で適切なシステム ケーブル サイズを簡単に求めることができ、事故やシステム障害を回避できます。
認定製品の絶縁（シース）層は柔らかく、柔軟で柔軟性があり、表面層は緻密で滑らかで、ざらつきがなく、純粋な光沢があります。絶縁（シース）層の表面は透明で傷がつきにくいものである必要があります。マーク、非公式絶縁材料で作られた製品、絶縁層は透明で、脆く、丈夫ではありません。
通常のケーブルには太陽光発電ケーブルのマークが付けられます。太陽光発電用の特殊ケーブルには、ケーブルの外皮に PV1-F1*4mm のマークが付けられています。
国家規格には、電線の絶縁層の均一性の最薄点と平均厚さに関する明確なデータがあります。通常の電線絶縁体の厚さは均一で偏心せず、導体にしっかりと押し付けられています。
純銅原料から厳密な伸線、焼鈍（軟化）、撚り加工を施した線心です。その表面は明るく、滑らかで、バリがなく、より線の緊密性は平らで、柔らかく、丈夫で、壊れにくいものでなければなりません。通常のケーブルコアは赤紫の銅線です。太陽光発電ケーブルの芯は銀色ですが、芯の断面は紫色の銅線のままです。
導体は光沢があり、導体構造のサイズは標準要件を満たしています。規格の要件を満たすワイヤおよびケーブル製品は、アルミニウム導体であっても銅導体であっても、比較的明るく、油分を含まないため、導体の DC 抵抗は規格を満たしており、良好な導電性と高性能を備えています。
標準製品証明書には、メーカー名、住所、アフターサービス電話番号、型式、仕様構造、公称断面（通常2.5スケア、4スケア等）、定格電圧（単芯線450/750V）が記載されています。 、2芯保護シースケーブル300/500V）、長さ（国家規格では長さは100M±0.5Mと規定されています）、検査員番号、製造日、製品の国家規格番号または認証マーク。特に正規品に刻印されている単芯銅芯プラスチック線の型式はBVではなく227 IEC01(BV)となっております。購入者様はご注意ください。
人や財産に影響を与える製品として、ケーブルは常に政府の監督と検査の対象として挙げられてきました。正規の製造業者は定期的に監督部門による検査を受けます。したがって、販売者は品質検査部門の検査報告書を提供できる必要があります。そうでない場合、ワイヤーおよびケーブル製品の品質には根拠がありません。
また、難燃性ケーブルか放射線照射済みケーブルかを判断するには、一部を切断して発火してみるのが良いでしょう。すぐに発火して自然燃焼する場合は、明らかに難燃性ケーブルではありません。着火までに時間がかかる場合は、火源から離れると自然に消火し、刺激臭がなく、難燃性ケーブルであることがわかります（難燃性ケーブルは完全に不着火するわけではなく、難燃性ケーブルであることを示します）着火する）。長時間燃焼すると、照射されたケーブルでは小さな破裂音が発生しますが、未照射のケーブルでは発生しません。長時間燃焼すると表面の絶縁被覆が著しく脱落し、直径が大幅に増加していないことから、放射線架橋処理が行われていないことがわかります。
そして、ケーブルコアを90度の熱湯に浸しても、実際に照射されたケーブルの絶縁抵抗は、通常の条件下では急激に低下せず、0.1メガオーム/km以上を維持します。抵抗が急速に低下する場合、または 1 キロメートルあたり 0.009 メガオーム未満になる場合は、ケーブルは架橋されておらず、放射線も照射されていません。
最後に、太陽光発電 DC ケーブルの性能に対する温度の影響も考慮する必要があります。温度が高くなると、ケーブルの電流容量が低下します。ケーブルはできるだけ換気の良い場所に設置してください。
したがって、太陽光発電システムに適切なワイヤ サイズを選択することは、パフォーマンスと安全性の両方の理由から重要です。ワイヤのサイズが小さい場合、ワイヤ内で大幅な電圧降下が発生し、過剰な電力損失が発生します。さらに、ワイヤーのサイズが小さい場合、ワイヤーが発熱して発火する危険性があります。
ソーラーパネルから生成された電流は、最小限の損失でバッテリーに到達する必要があります。各ケーブルには独自のオーム抵抗があります。この抵抗による電圧降下はオームの法則に従います。
V = I x R (ここで、V はケーブル両端の電圧降下、R は抵抗、I は電流です)。
ケーブルの抵抗 ( R ) は、次の 3 つのパラメータによって決まります。
1. ケーブルの長さ: ケーブルが長いほど、抵抗が大きくなります。
2. ケーブル断面積: 面積が大きいほど、抵抗は小さくなります。
3. 使用される材料: 銅またはアルミニウム。銅はアルミニウムに比べて抵抗が小さい
この用途では、銅線ケーブルの使用が推奨されます。銅線のサイズは、アメリカン ワイヤー ゲージ (AWG) のゲージ スケールを使用して決定されます。ゲージ番号が小さいほどワイヤの抵抗が小さくなり、より大きな電流を安全に処理できます。
1. AC ケーブルの電界強度と応力分布のバランスが取れています。ケーブルの絶縁材料は、温度の影響を受けない誘電率に重点を置いています。一方、DC ケーブルの応力分布はケーブルの最大絶縁層であり、ケーブル絶縁材料の抵抗の影響を受けます。係数の影響により、絶縁材料には負の温度係数現象が発生します。つまり、温度が上昇し、抵抗が減少します。
ケーブルの動作中、コア損失により温度が上昇し、それに応じてケーブルの絶縁材料の電気抵抗率が変化し、それに応じて絶縁層の電界応力も変化します。つまり、同じ厚さの断熱層でも温度によって変化します。増加すると、それに応じてブレークダウン電圧が低下します。一部の分散型発電所の直流幹線では、周囲温度の変化により、ケーブルの絶縁材の劣化が地中に敷設されたケーブルよりもはるかに早くなります。この点は特に注意が必要です。
2. ケーブル絶縁層の製造工程中に、不可避的に一部の不純物が溶解します。絶縁抵抗率が比較的小さく、絶縁層の半径方向に沿った分布が不均一であるため、部分ごとに体積抵抗率が異なります。DC 電圧下では、ケーブル絶縁層の電界も異なります。このようにして、絶縁体の体積抵抗率はより早く劣化し、最初の隠れた故障の危険点となります。
ACケーブルではこの現象は発生しません。一般に、AC ケーブルの材料の応力と衝撃は全体としてバランスが取れていますが、DC 幹線ケーブルの絶縁応力は常に最も弱い部分で最も大きな影響を受けます。したがって、ケーブル製造工程における AC ケーブルと DC ケーブルは異なる管理と規格を持つ必要があります。
3. 架橋ポリエチレン絶縁ケーブルはACケーブルに広く使用されています。非常に優れた誘電特性と物理的特性を備えており、コスト効率が非常に優れています。しかし、DCケーブルには空間電荷の問題があり、解決が困難です。高圧 DC ケーブルで高く評価されています。
DC ケーブルの絶縁にポリマーを使用すると、絶縁層内に多数の局所トラップが存在し、その結果絶縁体内に空間電荷が蓄積します。絶縁材料に対する空間電荷の影響は、主に電界歪み効果と非電界歪み効果の 2 つの側面に反映されます。この衝撃は断熱材に非常に有害です。
いわゆる空間電荷とは、巨視的な物質の構造単位の中性を超える電荷の部分を指します。固体では、正または負の空間電荷は特定の局所エネルギー準位に結合され、結合ポーラロン状態の形で提供されます。偏光効果。いわゆる空間電荷分極とは、誘電体中に遊離イオンが含まれる場合、イオンの移動により正極側の界面に負イオンが蓄積し、負極側の界面に正イオンが蓄積する現象である。
AC電場では、材料の正電荷と負電荷の移動が電源周波数電場の急速な変化に追いつけないため、空間電荷効果は発生しません。一方、DC 電界では、電界は抵抗率に応じて分布します。これにより空間電荷が形成され、電界分布に影響を与えます。ポリエチレン絶縁には局所的な状態が多数あり、特に空間電荷の影響が深刻です。架橋ポリエチレン絶縁層は化学的に架橋されており、一体の架橋構造となっている。無極性ポリマーです。ケーブル全体の構造から見ると、ケーブル自体が大きなコンデンサーのようなものです。直流送電が停止すると、コンデンサの充電が完了したことに相当します。導体コアは接地されていますが、効果的に放電することはできません。ケーブル内には依然として大量の DC 電力が存在しており、これがいわゆる空間電荷です。これらのスペース料金は AC 電源とは異なります。ケーブルは誘電損失によって消費されますが、ケーブルの欠陥部分では誘電損失が増加します。架橋ポリエチレン絶縁ケーブルは、使用時間が延長したり、頻繁に中断したり、電流の強さが変化したりすると、空間電荷がどんどん蓄積されていきます。絶縁層の老化速度が速くなり、耐用年数に影響を与えます。したがって、DC幹線ケーブルの絶縁性能はACケーブルの絶縁性能とは依然として大きく異なります。
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