Päikese fotogalvaanilistes süsteemides (PV-süsteemid) on kaablite ja juhtmete valimine ülioluline ja otseselt seotud süsteemi efektiivsuse, ohutuse ja pikaajalise stabiilsusega. Päikesekaablid ja päikesejuhtmed on võtmekomponendid, mis ühendavad päikesepaneele, muundureid, aku energia salvestussüsteeme ja muid elektrilisi komponente. Fotogalvaaniliste süsteemide usaldusväärsuse tagamiseks ei pea fotogalvaanilised kaablid ja juhtmed vastama mitte ainult elektriülekande nõuetele, vaid tulema ka väliskeskkonna karmide tingimustega, näiteks kõrge temperatuuri, ultraviolettkiirguse, niiskuse ja keemilise korrosiooniga.
See artikkel tutvustab terviklikult päikesesüsteemides kasutatavaid kaableid ja juhtmeid, sealhulgas nende tüüpe, struktuure, valikukriteeriume ja rakendusi fotogalvaanilistes süsteemides.
1. Mis onPäikesekaabel?
Päikesekaabel, mida tuntakse ka kui fotogalvaanilist kaablit (lühidalt PV -kaabel), on kaabel, mis on spetsiaalselt mõeldud kasutamiseks päikeseenergia fotogalvaanilistes süsteemides. Seda kasutatakse peamiselt fotogalvaaniliste moodulite (päikesepaneelide) ühendamiseks muundurite, aku energia salvestusseadmete ja muude elektriliste komponentidega. Päikesekaabli kujundamine võtab arvesse fotogalvaaniliste süsteemide töökeskkonna omadusi, sealhulgas kõrge temperatuur, ultraviolettkiirguse, oksüdatsioon, niiskus jne. Seetõttu on sellel tugev vananemisvastane võime, korrosioonikindlus ja hea isolatsiooni omadused.
Päikesekaablite struktuur koosneb tavaliselt vaskjuhtidest, isolatsioonikihtidest, kestadest jne. Vasejuht kasutatakse voolu edastamiseks, isolatsioonikiht ja kest tagavad elektrilise isolatsiooni ja takistavad väliseid tegureid (näiteks vesi, kemikaalid, ultraviolettkiirte jne).
2. Erinevus päikesejuhtmete ja päikesekaablite vahel
Ehkki ** Päikesejuhtmed ** on mõnevõrra sarnased päikesekaablitega, viitavad need tavaliselt fotogalvaanilise süsteemis ühe traadi kujule. Võrreldes kaablitega, pole traadi välisküljel tavaliselt keerulist struktuuri ja kaitsekihti, vaid see on olemas ühe juhi kujul. Seetõttu sobivad päikesejuhtmed paremini rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt paindlikkust ja väiksemaid voolukoormusi.
Tegelikult kasutatakse mõnikord vaheldumisi "päikesekaableid" ja "päikesejuhte", eriti kui kaabli sees on ainult üks juht. Ükskõik, kas tegemist on päikesekaabli või päikesejuhega, peavad neil olema head elektri- ja mehaanilised omadused, et tulla toime mitmesuguste keskkonnaprobleemidega, mida võib päikesesüsteemi pikaajalise toimimise ajal ilmneda.
3. Kuidas päikesekaablid ja juhtmed toimivad
Päikeseenergia süsteemide tööpõhimõte on teisendada päikeseenergia elektrienergiaks ja edastada elektrienergia fotogalvaanilistest moodulitest inverteritele kaablite ja juhtmete kaudu, pakkudes lõpuks energiat koduvõrgudele või energiasalvestusseadmetele. Fotogalvaanilised moodulid muudavad päikesekiirguse alalisvooluks (DC), mis seejärel edastatakse inverteritele kaablite kaudu. Inverter teisendab DC vahelduvvooluks (AC), mida kasutatakse koduseadmete või võrede abil.
Päikesekaablite ja juhtmete peamine funktsioon on elektrienergia ülekande saavutamine. Seetõttu peavad nad suutma taluda süsteemis voolavat voolu ja pinget ning takistada tõhusalt elektrienergia kadumist. Samal ajal peavad neil olema ka teatav tõmbetugevus ja vastupanu keskkonna häiretele.
4. Päikesekaablite võtmeomadused
Päikesekaablite disain ja tootmine peab kaaluma mitmeid tegureid, et tagada fotogalvaanilistes süsteemides stabiilne ja pikaajaline töö. Järgmised on päikesekaablite mitmed peamised omadused:
4.1 Kõrge temperatuur ja UV -takistus
Päikesekaablid puutuvad sageli kokku kõrge temperatuuriga keskkonnas, eriti õues kasutamisel. Kaablid peavad suutma taluda päikesevalgust ja kõrgeid temperatuure. Seetõttu peab kaabli materjalil olema kõrge temperatuuri takistus. Tavaliselt kasutatavad temperatuurikindlad materjalid hõlmavad ristseotud polüetüleeni (XLPE) ja polüvinüülkloriid (PVC). Lisaks, kuna päikesekaablid puutuvad sageli kokku päikesevalgusega, peavad nende välimise kesta materjal olema ka hea UV -vastupidavus, et vältida UV -kiirte materjali vananemist ja pragunemist.
4.2 Korrosioonikindlus ja veekindel jõudlus
Päikesekaablite väliskestal peavad olema ka veekindlad funktsioonid, eriti õues kokku puutunud kaablite puhul ning see võib olla kokku puutunud vee ja niiskusega. Veekindel jõudlus tagab, et kaabel suudab stabiilselt töötada isegi niiskes keskkonnas ega põhjusta niiskuse sissetungi tõttu elektrilisi tõrkeid ega isolatsiooni jõudluse halvenemist. Kaabli väliskes kasutab tavaliselt hea ilmatakistusega PVC, TPE või muid materjale.
4.3 pingetase
Päikesekaablite pingetase on väga kriitiline. Erinevat tüüpi fotogalvaanilised süsteemid (näiteks elamute fotogalvaanilised süsteemid, kommertsfotogalvaanilised süsteemid, suured fotogalvaanilised elektrijaamad jne) peavad valima sobivad kaablid vastavalt tööpingele. Levinud pingetasemed hõlmavad 600 V, 1000 V ja 1500 V. Nimega pinge peab olema kõrgem kui fotogalvaanilise süsteemi maksimaalne tööpinge, et tagada kaabli ohutus ja pikaajalise kasutamise stabiilsus.
4.4 Praegune kandevõime
Päikesekaabel peab vastama ka süsteemi praegusele kandevõimele, et tagada, et see ei soojendaks ega kahjustaks päikesepaneeli väljundvoolu vahemikus ülekoormuse tõttu. Kaabli praegune kandevõime on tavaliselt tihedalt seotud kaabli ristlõikepindala ja juhtmaterjaliga (näiteks vask või alumiinium). Vaskkaableid kasutatakse fotogalvaanilistes süsteemides laialdaselt tänu nende kõrgele juhtivusele ja võimele kanda suuremaid voolusid.
5.fotogalvaanilised kaablid
Päikesekaablite valimisel tuleb arvestada mitmete teguritega, näiteks süsteemi tööpinge, voolukoormus, väliskeskkond ja kaabli füüsikalised omadused. Siin on mõned võtmepunktid, mida tuleb valimisel ja installimisel märkida:
5.1 Valige parem kaabel pinge ja voolu põhjal
Valige parem kaablitüüp ja ristlõikepind, mis põhineb fotogalvaanilise süsteemi maksimaalsel tööpingel ja voolukoormusel. Näiteks valitakse tavaliselt väikeste elamute fotogalvaaniliste süsteemide jaoks 1000 V kaablid, suurte kommertspõhjaliste projektide jaoks võib olla vajalik 1500 V kaablit. Kaabli ristlõike suurus tuleb arvutada maksimaalse voolu põhjal, et veenduda, et vool pole ülekoormatud, ja vältida kaabli ülekuumenemist.
5.2 Keskkonnatingimustega kohanemine
Päikesekaabli väliskork peab kohanema paigaldussaidi keskkonnaga. Näiteks kuumas või niiskes keskkonnas peab kaabel olema tugevam UV -ja veekindlus. Lisaks, kui paigalduskohas on keemilisi söövitavaid aineid (näiteks soolapihusti), on vaja valida tugevama korrosioonikindlusega kaablimaterjal.
5.3 Installige rangelt vastavalt spetsifikatsioonidele
Päikesekaablite paigaldamine peab järgima elektrilise paigaldamise spetsifikatsioone ja suunata vastavalt fotogalvaanilise süsteemi kujundusele. Kaablid peaksid paigaldamise ajal vältima liigset paindumist, et tagada kaablite mehaaniline tugevus kahjustada. Lisaks peavad kaabliühendused olema elektrilise lekke või lühiste vältimiseks hästi isoleeritud.
6. Ühised päikesekaabli standardid
Päikesekaablid ja juhtmed peavad järgima asjakohaseid rahvusvahelisi ja piirkondlikke standardeid. Ühised standardid hõlmavad:
IEC 60216:Kaabli soojustakistuse standard, mis täpsustab kaablite kasutusaega ja jõudlust kõrge temperatuuriga keskkonnas.
IEC 60754:Määrab tuletõrjeolukordades kaablite suitsu vabastamise ja söövitavad gaasi heitkoguste nõuded.
UL 4703:USA fotogalvaaniliste kaablite ohutusstandard, mis täpsustab fotogalvaaniliste kaablite struktuuri, jõudluse ja katsemeetodeid.
TÜV sertifikaat:Euroopas on TÜV sertifikaat fotogalvaaniliste kaablitoodete jaoks oluline kvaliteedistandard, tagades, et kaablid saaksid fotogalvaanilistes süsteemides stabiilselt ja pikaajaliselt töötada.