Fotoelektriskais kabelis (PV kabelis) ir kabelis, kas paredzēts saules fotoelektriskajām sistēmām. To galvenokārt izmanto, lai savienotu fotoelektriskos moduļus (saules paneļus) ar invertoriem vai akumulatoru sistēmām. Tā kā fotoelektriskās sistēmas parasti darbojas āra vidē, šiem kabeļiem jābūt labai pretestībai laika apstākļos, izturībai pret augstu temperatūru, pretestību UV pretestībai un nobrāzuma izturībai. Runājot par fotoelektrisko kabeļu izvēli, sprieguma līmenis ir būtisks parametrs.
Šajā rakstā sīki tiks apskatīti fotoelektrisko kabeļu sprieguma raksturlielumi, ieskaitot saules enerģijas kabeļu un saules stieples definīciju, raksturlielumus, parasto sprieguma līmeni, kā arī kā izvēlēties piemērotus kabeļus.
1. Saules kabelis un saules stieple
Saules kabelis ir kabelis, kas paredzēts fotoelektriskām (PV) sistēmām. Tas parasti sastāv no vairākiem vara vai alumīnija vadiem un aprīkots ar izturīgu ārējo apvalku. To galvenokārt izmanto, lai savienotu fotoelektriskos moduļus ar invertoriem, akumulatora enerģijas uzglabāšanas ierīcēm vai citām sistēmas sastāvdaļām. Saules kabeļiem ir jāatbilst ne tikai elektriskās veiktspējas prasībām, bet arī jābūt labām fizikālām un mehāniskām īpašībām, lai ilgstoši pielāgotos dažādiem skarbiem apstākļiem, kas pakļauti dabiskajai videi.
Saules vads Šis termins parasti attiecas uz saules kabeļa formu, īpaši uz vienu stiepli. Dažos gadījumos stieples un kabelis ir maināmi termini, it īpaši, ja kabeļa iekšpusē ir tikai viens vads. Tāpēc ikdienas lietošanā ir dažas atšķirības starp saules kabeļiem un saules stiepļiem, taču kopumā to funkcijas ir līdzīgas - elektriskās enerģijas pārraidīšana fotoelektriskajās sistēmās.
2. sprieguma līmenisfotoelektriskie kabeļi
Izvēloties fotoelektriskos kabeļus, ir ļoti svarīgi saprast to sprieguma līmeni. Sprieguma līmenis ir maksimālais spriegums, ko kabelis var izturēt lietošanas laikā. Tas ir ne tikai tieši saistīts ar elektrisko drošību, bet arī ietekmē enerģijas pārnešanas efektivitāti un fotoelektriskās sistēmas darbības stabilitāti.
2.1
Fotoelektrisko kabeļu sprieguma līmeņi parasti tiek sadalīti zema sprieguma (zemsprieguma) un augstspriegumā (augstspriegums). Atkarībā no dažādiem reģioniem un standartiem fotoelektrisko kabeļu nominālais spriegums var atšķirties, bet parasti ir šādsKopīgais sprieguma līmeņi:
Zema sprieguma kabelis:
Lielākajā daļā dzīvojamo un mazo komerciālo fotoelementu sistēmu kopējais sprieguma līmenis ir zema sprieguma kabelis. Parasti šie kabeļi tiek novērtēti ar 600 V vai 1000 V. Piemēram, visizplatītākais saules kabeļa modelis ir PV 1- F ar nominālo spriegumu 1000V DC.
Augstsprieguma kabelis:
Dažām lielām fotoelektriskajām stacijām vai augstsprieguma sistēmām var būt nepieciešami augstsprieguma kabeļi. Šādu kabeļu nominālais spriegums parasti ir 1500 V DC. Augsta sprieguma kabeļi var pārsūtīt lielāku jaudu un ir piemēroti lietojumprogrammām ar garākiem enerģijas pārraides attālumiem.
2.2 Saikne starp nominālo spriegumu un sistēmas spriegumu
Fotoelektriskās sistēmas darbības spriegums parasti veidojas, virknē savienojot vairākus fotoelektriskos moduļus, tāpēc sprieguma aprēķins ir balstīts uz fotoelektrisko moduļa nominālo spriegumu. Lai nodrošinātu kabeļa drošību, izvēloties piemērotu kabeli, ir jāpārliecinās, ka tā nominālais spriegums nav zemāks par fotoelektriskās sistēmas maksimālo darba spriegumu.
600 V sistēmā fotoelektriskā kabeļa nominālajam spriegumam jāatbilst 600 V DC.
1000 V sistēmā fotoelektriskā kabeļa nominālajam spriegumam jāatbilst 1000 V DC.
1500 V sistēmai kabeļa nominālajam spriegumam jāatbilst 1500 V DC vai augstāk.
PV kabeļa sprieguma līmeņa izvēle, kas atbilst sistēmas spriegumam, var nodrošināt, ka kabelis netiks sabojāts ar pārslodzi un izvairīties no elektriskās drošības problēmām.
3. Elektriskās veiktspējas prasībasPV kabeļi
Papildus sprieguma līmenim PV kabeļiem ir jāatbilst arī virknei elektriskās veiktspējas prasību:
3.1. Vadītspēja un pretestība
Kabeļa vadītspēja ir cieši saistīta ar izmantoto materiālu, un par vadītāju parasti izmanto varu (Cu) vai alumīniju (AL). Varam ir augstāka vadītspēja, tāpēc zem tās pašas strāvas slodzes vara stieples kabeļa šķērsgriezuma laukums var būt salīdzinoši mazs. Vara vadītājiem ir zemāka pretestība, kas palīdz samazināt enerģijas zudumus enerģijas pārraides laikā.
3.2 Izolācijas un apvalka materiāli
PV kabeļu izolācijai un ārējiem apvalka materiāliem jābūt ar augstu temperatūras izturību, UV izturību, izturību pret mitrumu un izturību pret koroziju. Parasti izmantotie izolācijas materiāli ietver savstarpēji saistītu polietilēnu (XLPE), ** polivinilhlorīdu (PVC) ** utt. Šie materiāli var efektīvi novērst kabeļa novecošanos un nodrošināt kabeļa ilgtermiņa stabilu darbību.
3.3 Kabeļa temperatūras diapazons
PV kabeļiem parasti jāspēj pielāgoties plašam darbības temperatūras diapazonam. Lielākajai daļai PV kabeļu darbības temperatūras diapazons ir -40 grāds līdz +90 grādam, un tie var stabili darboties augstas temperatūras vidē un pielāgoties dažādiem klimata apstākļiem.
4. Fotoelektrisko kabeļu kopējie standarti
Fotoelektrisko kabeļu projektēšanai un ražošanai ir jāatbilst īpašiem starptautiskiem un reģionāliem standartiem. Kopīgi standarti ir:
IEC 60216:Kabeļu termiskās stabilitātes testa standarts.
IEC 60754:Norāda prasības dūmu blīvumam un kodīgām gāzēm kabeļa ugunsgrēku laikā.
UL 4703:Amerikāņu standarts, kas norāda fotoelektrisko kabeļu strukturālās un veiktspējas prasības.
Tüv sertifikācija:Eiropā fotoelektriskie kabeļi parasti ir jāievēro TüV sertifikācija, lai pārliecinātos, ka tos var droši izmantot fotoelektriskās lietojumprogrammās.
5. Kā izvēlēties fotoelektriskos kabeļus
Izvēloties pareizo fotoelementu kabeli, jums jāņem vērā vairāki faktori, ieskaitot sprieguma līmeni, sistēmas spriegumu, strāvas slodzi, vides apstākļus utt.
5.1 Nosakiet sistēmas spriegumu
Vispirms jums jāizvēlas kabeļa novērtētais spriegums atbilstoši fotoelektriskās sistēmas darbības spriegumam. Ja sistēmas spriegums ir 1000 V, tad jums jāizvēlas kabelis ar nominālo spriegumu 1000 V vai augstāks. 1500 V sistēmai jums jāizvēlas kabelis, kas piemērots 1500 V līdzstrāvai (DC).
5.2 Apsveriet pašreizējo slodzi
Papildus spriegumam jums arī jāizvēlas atbilstošais kabeļa šķērsgriezums, pamatojoties uz sistēmas pašreizējo slodzi. Ja kabeļa šķērsgriezuma laukums ir pārāk mazs, tas izraisīs kabeļa uzkarsēšanu vai pat bojājumu. Ja kabeļa šķērsgriezuma laukums ir pārāk liels, tas palielinās izmaksas. Tāpēc ir ļoti svarīgi pamatoti aprēķināt pašreizējo slodzi un atlasīt atbilstošo kabeļa šķērsgriezumu.
5.3 Pielāgojieties vides apstākļiem
Fotoelektriskie kabeļi parasti ir jāizmanto āra vidē, tāpēc ir jāizvēlas kabeļi ar labu laika apstākļu izturību, pretestību ar UV pretestību, izturību pret koroziju un izturību pret augstu temperatūru. Atkarībā no uzstādīšanas vides (piemēram, saules enerģijas stacijas, jumtiem vai pazemes) var izvēlēties dažāda veida fotoelektriskos kabeļus.