اطمینان از ایمنی و کارایی: نکاتی برای انتخاب کابل خورشیدی مناسب

1-کابل خورشیدی چیست؟

از کابل های خورشیدی برای انتقال برق استفاده می شود. آنها در سمت DC نیروگاه های خورشیدی استفاده می شوند. آنها خواص فیزیکی بسیار خوبی دارند. از جمله مقاومت در برابر دماهای بالا و پایین است. همچنین، به اشعه ماوراء بنفش، آب، اسپری نمک، اسیدهای ضعیف و قلیاهای ضعیف. در برابر پیری و شعله نیز مقاومت دارند.

کابل های فتوولتائیک نیز کابل های خورشیدی خاص هستند. آنها عمدتا در آب و هوای سخت استفاده می شوند. مدل های رایج عبارتند از PV1-F و H1Z2Z2-K.دانیانگ وین پاورتولید کننده کابل خورشیدی است

کابل های خورشیدی اغلب در معرض نور خورشید هستند. سیستم های انرژی خورشیدی اغلب در شرایط سخت قرار دارند. آنها با گرمای زیاد و اشعه ماوراء بنفش مواجه هستند. در اروپا، روزهای آفتابی باعث می شود که دمای سیستم های انرژی خورشیدی در محل به 100 درجه سانتی گراد برسد.

کابل های فتوولتائیک یک کابل کامپوزیتی هستند که روی ماژول های سلول خورشیدی نصب می شوند. دارای روکش عایق و دو فرم می باشد. فرم ها تک هسته ای و دو هسته ای هستند. سیم ها از فولاد گالوانیزه ساخته شده اند.

می تواند انرژی الکتریکی را در مدارهای سلول خورشیدی منتقل کند. این به سلول ها اجازه می دهد تا سیستم ها را تغذیه کنند.

2. مواد محصول:

1) هادی: سیم مسی قلع شده
2) مواد بیرونی: XLPE (همچنین به عنوان: پلی اتیلن متقاطع شناخته می شود) یک ماده عایق است.

3. ساختار:

1) به طور کلی از مس خالص یا هادی هسته مس قلع شده استفاده می شود

2) عایق داخلی و غلاف عایق بیرونی 2 نوع هستند

4. ویژگی ها:

1) اندازه کوچک و وزن سبک، صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست.

2) خواص مکانیکی خوب و پایداری شیمیایی، ظرفیت حمل جریان بزرگ؛

3) اندازه کوچکتر، وزن سبک و کم هزینه نسبت به سایر کابل های مشابه.

4) دارای: مقاومت خوب در برابر زنگ زدگی، مقاومت در برابر حرارت بالا و مقاومت اسیدی و قلیایی است. همچنین مقاومت در برابر سایش دارد و در اثر رطوبت فرسایش نمی یابد. می توان از آن در محیط های خورنده استفاده کرد. عملکرد ضد پیری خوبی دارد و عمر طولانی دارد.

5) ارزان است. می توان از آن در فاضلاب، آب باران و اشعه UV استفاده کرد. همچنین می توان از آن در سایر محیط های خورنده قوی مانند اسیدها و قلیاها استفاده کرد.

کابل های فتوولتائیک ساختار ساده ای دارند. آنها از عایق پلی اولفین تابیده شده استفاده می کنند. این ماده دارای مقاومت عالی در برابر گرما، سرما، روغن و UV است. می توان از آن در شرایط سخت محیطی استفاده کرد. در عین حال مقداری استحکام کششی نیز دارد. می تواند نیازهای انرژی خورشیدی را در عصر جدید برآورده کند.

5. مزایا

هادی در برابر خوردگی مقاومت می کند. از سیم مسی نرم ساخته شده است که به خوبی در برابر خوردگی مقاومت می کند.

این عایق از مواد مقاوم در برابر سرما، کم دود و بدون هالوژن ساخته شده است. این می تواند -40 درجه سانتیگراد را تحمل کند و مقاومت خوبی در برابر سرما دارد.

3) در برابر درجه حرارت بالا مقاومت می کند. غلاف از مواد مقاوم در برابر حرارت، دود کم و بدون هالوژن ساخته شده است. این می تواند دمای 120 درجه سانتیگراد را تحمل کند و مقاومت بسیار خوبی در دمای بالا دارد.

پس از تابش، عایق کابل خواص دیگری پیدا می کند. از جمله این موارد می توان به ضد اشعه ماوراء بنفش، مقاوم در برابر روغن و عمر طولانی اشاره کرد.

6. خصوصیات:

ویژگی های کابل ناشی از عایق و مواد روکش مخصوص آن است. ما آنها را PE پیوند متقابل می نامیم. پس از تابش توسط شتاب دهنده، ساختار مولکولی مواد کابل تغییر می کند. این کار عملکرد آن را از همه لحاظ بهبود می بخشد.

کابل در برابر بارهای مکانیکی مقاومت می کند. در طول نصب و نگهداری، می توان آن را بر روی لبه تیز ساختار ستاره بالا هدایت کرد. کابل باید فشار، خمش، کشش، بارهای کششی متقاطع و ضربه های شدید را تحمل کند.

اگر روکش کابل به اندازه کافی محکم نباشد، به عایق کابل آسیب می رساند. این باعث کوتاه شدن عمر کابل یا ایجاد مشکلاتی مانند اتصال کوتاه، آتش سوزی و جراحت می شود.

7. ویژگی ها:

ایمنی یک مزیت بزرگ است. کابل ها سازگاری الکترومغناطیسی خوب و قدرت الکتریکی بالایی دارند. آنها می توانند ولتاژ بالا و دمای بالا را تحمل کنند و در برابر پیری آب و هوا مقاومت کنند. عایق آنها پایدار و قابل اعتماد است. این تضمین می کند که سطوح AC بین دستگاه ها متعادل است و الزامات ایمنی را برآورده می کند.

2) کابل های فتوولتائیک در انتقال انرژی مقرون به صرفه هستند. آنها نسبت به کابل های پی وی سی انرژی بیشتری صرفه جویی می کنند. آنها می توانند آسیب سیستم را به سرعت و با دقت تشخیص دهند. این امر ایمنی و پایداری سیستم را بهبود می بخشد و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

3) نصب آسان: کابل های PV سطح صافی دارند. به راحتی جدا می شوند و به برق وصل می شوند. آنها انعطاف پذیر هستند و نصب آنها ساده است. این باعث می شود که نصب کنندگان راحت کار کنند. آنها همچنین می توانند مرتب و تنظیم شوند. این امر فضای بین دستگاه ها و فضای ذخیره شده را تا حد زیادی بهبود بخشیده است.

4) مواد اولیه کابل های فتوولتائیک از قوانین حفاظت از محیط زیست پیروی می کنند. آنها شاخص های مادی و فرمول های آنها را برآورده می کنند. در حین استفاده و نصب، هرگونه سموم و گازهای خروجی از اگزوز با قوانین محیطی مطابقت دارد.

8. عملکرد (عملکرد الکتریکی)

1) مقاومت DC: مقاومت DC هسته رسانای کابل تمام شده در 20 درجه سانتیگراد بیشتر از 5.09Ω/km نیست.

2) آزمایش برای ولتاژ غوطه وری در آب است. کابل تمام شده (20 متر) به مدت 1 ساعت در آب (20±5) ℃ قرار می گیرد. سپس با تست ولتاژ 5 دقیقه (AC 6.5kV یا DC 15kV) بدون خرابی تست می شود.

نمونه برای مدت طولانی در برابر ولتاژ DC مقاومت می کند. طول آن 5 متر و در آب مقطر با 3 درصد NaCl در دمای (2±85) درجه سانتیگراد به مدت (2±240) ساعت است. هر دو انتها به مدت 30 سانتی متر در معرض آب قرار می گیرند.

ولتاژ DC 0.9kV بین هسته و آب اعمال می شود. هسته رسانای الکتریسیته است. به قطب مثبت متصل است. آب به قطب منفی متصل است.

پس از بیرون آوردن نمونه، آزمایش ولتاژ غوطه وری در آب را انجام می دهند. ولتاژ تست AC است

4) مقاومت عایق کابل تمام شده در 20 ℃ کمتر از 1014Ω·cm نیست. در دمای 90 درجه سانتیگراد، کمتر از 1011Ω·cm نیست.

5) غلاف دارای مقاومت سطحی است. باید حداقل 109Ω باشد.

9. برنامه های کاربردی

کابل های فتوولتائیک اغلب در مزارع بادی استفاده می شوند. آنها برق و رابط را برای دستگاه های فتوولتائیک و برق بادی فراهم می کنند.

2) کاربردهای انرژی خورشیدی از کابل های فتوولتائیک استفاده می کنند. آن‌ها ماژول‌های سلول خورشیدی را به هم متصل می‌کنند، انرژی خورشیدی را جمع‌آوری می‌کنند و برق را با خیال راحت انتقال می‌دهند. آنها همچنین بهره وری منبع تغذیه را بهبود می بخشند.

3) کاربردهای نیروگاه: کابل های فتوولتائیک نیز می توانند دستگاه های برق را به آنجا متصل کنند. آنها توان تولیدی را جمع آوری می کنند و کیفیت برق را ثابت نگه می دارند. آنها همچنین هزینه های تولید برق را کاهش داده و کارایی منبع تغذیه را افزایش می دهند.

4) کابل های فتوولتائیک کاربردهای دیگری نیز دارند. آنها ردیاب های خورشیدی، اینورترها، پانل ها و چراغ ها را به هم متصل می کنند. این فناوری کابل ها را ساده می کند. در طراحی عمودی مهم است. این می تواند باعث صرفه جویی در زمان و بهبود کار شود.

10. دامنه استفاده

برای نیروگاه های خورشیدی یا تاسیسات خورشیدی استفاده می شود. برای سیم کشی و اتصال تجهیزات است. دارای توانایی های قوی و مقاومت در برابر آب و هوا است. این برای استفاده در بسیاری از محیط های نیروگاه های برق در سراسر جهان مناسب است.

به عنوان یک کابل برای دستگاه های خورشیدی، می توان از آن در فضای باز در آب و هوای مختلف استفاده کرد. همچنین می تواند در فضاهای داخلی خشک و مرطوب کار کند.

این محصول برای کابل های نرم با یک هسته می باشد. آنها در سمت CD سیستم های خورشیدی استفاده می شوند. این سیستم ها دارای حداکثر ولتاژ DC 1.8 کیلو ولت (از هسته به هسته، غیر زمین) هستند. این همانطور که در 2PfG 1169/08.2007 توضیح داده شده است.

این محصول برای استفاده در سطح ایمنی کلاس II می باشد. این کابل می تواند تا دمای 90 درجه سانتیگراد کار کند. و می توانید از چندین کابل به صورت موازی استفاده کنید.

11. ویژگی های اصلی

1) قابل استفاده در زیر نور مستقیم خورشید

2) دمای محیط قابل اجرا -40℃~+90℃

3) عمر سرویس باید بیش از 20 سال باشد

4) به جز 62930 IEC 133/134، سایر کابل ها از پلی الفین مقاوم در برابر شعله ساخته می شوند. آنها بدون دود و هالوژن هستند.

12. انواع:

در سیستم نیروگاه های خورشیدی، کابل ها به کابل های DC و AC تقسیم می شوند. با توجه به کاربردها و محیط های کاربری مختلف، به صورت زیر طبقه بندی می شوند:

کابل های DC بیشتر برای موارد زیر استفاده می شوند:

1) اتصال سری بین اجزا؛

اتصال موازی است. بین رشته ها و بین رشته ها و جعبه های توزیع DC (جعبه های ترکیبی) است.

3) بین جعبه های توزیع DC و اینورترها.

کابل های AC بیشتر برای موارد زیر استفاده می شوند:

1) اتصال بین اینورترها و ترانسفورماتورهای افزایش دهنده.

2) اتصال بین ترانسفورماتورهای افزایش دهنده و دستگاه های توزیع.

3) اتصال بین دستگاه های توزیع و شبکه های برق یا کاربران.

13. مزایا و معایب

1) مزایا:

الف کیفیت قابل اعتماد و حفاظت از محیط زیست خوب؛

ب محدوده کاربرد گسترده و ایمنی بالا؛

ج نصب آسان و مقرون به صرفه؛

د افت توان انتقال کم و تضعیف سیگنال کوچک.

2) معایب:

الف الزامات معین برای سازگاری محیطی؛

ب هزینه نسبتا بالا و قیمت متوسط؛

ج عمر کوتاه و دوام کلی.

به طور خلاصه، کابل فتوولتائیک بسیار مفید است. این برای انتقال، اتصال و کنترل سیستم های قدرت است. قابل اعتماد، کوچک و ارزان است. انتقال قدرت آن پایدار است. نصب و نگهداری آن آسان است. استفاده از آن به دلیل محیط و انتقال نیرو نسبت به سیم PVC موثرتر و ایمن تر است.

14. اقدامات احتیاطی

کابل های فتوولتائیک نباید بالای سر گذاشته شوند. آنها می توانند باشند، اگر یک لایه فلزی اضافه شود.

کابل های فتوولتائیک نباید برای مدت طولانی در آب باشند. همچنین به دلایل کاری باید آنها را از مکان های مرطوب دور نگه داشت.

3) کابل های فتوولتائیک نباید مستقیماً در خاک دفن شوند.

4) از اتصال دهنده های فتوولتائیک مخصوص کابل های فتوولتائیک استفاده کنید. برقکارهای حرفه ای باید آنها را نصب کنند.

15. الزامات:

کابل های انتقال DC ولتاژ پایین در سیستم های خورشیدی نیازهای متفاوتی دارند. آنها بر اساس کاربرد و نیازهای فنی قطعه متفاوت هستند. عواملی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از عایق کابل، مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر شعله. همچنین پیری و قطر سیم بالا.

کابل های DC بیشتر در فضای باز گذاشته می شوند. آنها باید در برابر رطوبت، آفتاب، سرما و UV مقاوم باشند. بنابراین کابل های DC در سیستم های فتوولتائیک پراکنده از کابل های مخصوص استفاده می کنند. دارای گواهینامه فتوولتائیک هستند.

در این نوع کابل اتصال از روکش عایق دو لایه استفاده می شود. مقاومت بسیار خوبی در برابر اشعه ماوراء بنفش، آب، ازن، اسید و نمک دارد. همچنین دارای توانایی عالی در برابر آب و هوا و مقاومت در برابر سایش است.

کانکتورهای DC و جریان خروجی پانل های PV را در نظر بگیرید. کابل‌های DC PV معمولاً PV1-F1*4mm2، PV1-F1*6mm2 و غیره هستند.

16. انتخاب:

کابل ها در بخش ولتاژ پایین DC منظومه شمسی استفاده می شوند. الزامات مختلفی دارند. این به دلیل تفاوت در محیط های استفاده است. همچنین نیازهای فنی برای اتصال قطعات مختلف. باید چند فاکتور را در نظر بگیرید. اینها عبارتند از: عایق کابل، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر شعله، پیری و قطر سیم.

الزامات خاص به شرح زیر است:

کابل بین ماژول های سلول خورشیدی به طور کلی به طور مستقیم متصل است. آنها از کابل متصل به جعبه اتصال ماژول استفاده می کنند. هنگامی که طول کافی نیست، می توان از کابل کششی مخصوص استفاده کرد.

کابل سه مشخصات دارد. آنها برای ماژول هایی با اندازه های مختلف قدرت هستند. سطح مقطع آنها 2.5 متر، 4.0 متر و 6.0 متر است.

این نوع کابل از غلاف عایق دو لایه استفاده می کند. در برابر اشعه ماوراء بنفش، آب، ازن، اسید و نمک مقاومت می کند. در تمام آب و هوا به خوبی کار می کند و در برابر سایش مقاوم است.

کابل باتری را به اینورتر متصل می کند. به سیم های نرم چند رشته ای نیاز دارد که تست UL را گذرانده باشند. سیم ها باید تا حد امکان به هم وصل شوند. انتخاب کابل های کوتاه و ضخیم می تواند تلفات سیستم را کاهش دهد. همچنین می تواند کارایی و قابلیت اطمینان را بهبود بخشد.

کابل آرایه باتری را به کنترلر یا جعبه اتصال DC متصل می کند. باید از یک سیم نرم چند رشته ای تست شده با UL استفاده کند. سطح مقطع سیم از حداکثر جریان خروجی آرایه پیروی می کند.

مساحت کابل DC بر اساس این اصول تنظیم می شود. این کابل ها ماژول های سلول خورشیدی، باتری ها و بارهای AC را به هم متصل می کنند. جریان نامی آنها 1.25 برابر حداکثر جریان کاری آنها است. کابل ها بین آرایه های خورشیدی، گروه های باتری و اینورترها قرار می گیرند. جریان نامی کابل 1.5 برابر حداکثر جریان کاری آن است.

17. انتخاب کابل های فتوولتائیک:

در بیشتر موارد، کابل های DC در نیروگاه های فتوولتائیک برای استفاده طولانی مدت در فضای باز هستند. شرایط ساخت و ساز استفاده از کانکتورها را محدود می کند. آنها بیشتر برای اتصال کابل استفاده می شوند. مواد هادی کابل را می توان به هسته مسی و هسته آلومینیومی تقسیم کرد.

کابل های مسی دارای آنتی اکسیدان بیشتری نسبت به آلومینیوم هستند. آنها همچنین عمر طولانی تری دارند، پایدارتر هستند و افت ولتاژ و تلفات کمتری دارند. در ساخت و ساز، هسته های مس انعطاف پذیر هستند. آنها اجازه می دهند تا خم شدن کوچکی داشته باشند، بنابراین چرخاندن و نخ کردن آنها آسان است. هسته های مس در برابر خستگی مقاومت می کنند. پس از خم شدن به راحتی نمی شکنند. بنابراین، سیم کشی راحت است. در عین حال، هسته های مس قوی هستند و می توانند کشش بالایی را تحمل کنند. این امر ساخت و ساز را آسان تر می کند و امکان استفاده از ماشین ها را فراهم می کند.

کابل های هسته آلومینیومی متفاوت هستند. آنها به دلیل خواص شیمیایی آلومینیوم در هنگام نصب مستعد اکسید شدن هستند. این به دلیل خزش اتفاق می افتد، خاصیت آلومینیوم که به راحتی می تواند باعث خرابی شود.

بنابراین کابل‌های آلومینیومی ارزان‌تر هستند. اما برای ایمنی و عملکرد پایدار، از کابل های مسی در پروژه های فتوولتائیک استفاده کنید.