Fotovoltaický kábel (PV kábel) je kábel určený pre solárne fotovoltaické systémy. Používa sa hlavne na pripojenie fotovoltaických modulov (solárne panely) k invertorom alebo batériovým systémom. Pretože fotovoltaické systémy zvyčajne fungujú vo vonkajších prostrediach, tieto káble musia mať dobrý odpor počasia, vysokú teplotu odporu, UV odpor a odolnosť proti oderu. Pokiaľ ide o výber fotovoltaických káblov, úroveň napätia je kľúčovým parametrom.
Tento článok bude podrobne diskutovať o charakteristikách napätia fotovoltaických káblov, vrátane definície, charakteristík, bežných úrovní napätia solárnych káblov a solárnych drôtov a toho, ako zvoliť vhodné káble.
1. Solárny kábel a solárny drôt
Solárny kábel je kábel určený pre fotovoltaické (PV) systémy. Zvyčajne sa skladá z viacerých medených alebo hliníkových drôtov a je vybavený robustným vonkajším plášťom. Používa sa hlavne na pripojenie fotovoltaických modulov k meničom, zariadeniach na ukladanie energie batérie alebo iné komponenty systému. Solárne káble musia nielen splniť požiadavky na elektrickú výkonnosť, ale musia mať aj dobré fyzikálne a mechanické vlastnosti, aby sa prispôsobili rôznym tvrdým podmienkam vystaveným prírodnému prostrediu po dlhú dobu.
Solárny drôt Tento výraz sa vo všeobecnosti týka formy solárneho kábla, najmä jedného drôtu. V niektorých prípadoch sú drôty a kábel zameniteľné pojmy, najmä ak je vo vnútri kábla iba jeden vodič. Preto existujú určité rozdiely medzi solárnymi káblami a solárnymi vodičmi v každodennom používaní, ale ich funkcie sú vo všeobecnosti podobné - vysielajú elektrickú energiu vo fotovoltaických systémoch.
2. Úroveň napätiafotovoltaické káble
Pri výbere fotovoltaických káblov je veľmi dôležité porozumieť úrovni ich napätia. Úroveň napätia je maximálne napätie, ktoré kábel môže počas používania vydržať. Toto nie je iba priamo súvisiace s elektrickou bezpečnosťou, ale ovplyvňuje aj účinnosť prenosu energie a prevádzkovú stabilitu fotovoltaického systému.
2.1 Bežné úrovne napätia fotovoltaických káblov
Hladiny napätia fotovoltaických káblov sú zvyčajne rozdelené na nízke napätie (nízke napätie) a vysoké napätie (vysoké napätie). V závislosti od rôznych oblastí a štandardov sa menovité napätie fotovoltaických káblov môže líšiť, ale zvyčajne existujú nasledujúceBežné úrovne napätia:
Kábel s nízkym napätím:
Vo väčšine obytných a malých komerčných fotovoltaických systémov je bežnou úrovňou napätia nízke napätie. Zvyčajne sú tieto káble hodnotené na 600 V alebo 1 000 V. Napríklad najbežnejším modelom solárneho kábla je PV 1- f s menovitým napätím 1000 V DC.
Kábel s vysokým napätím:
Pre niektoré veľké fotovoltaické elektrárne alebo systémy s vysokým napätím môžu byť potrebné vysoké napätia káblov. Menené napätie takýchto káblov je zvyčajne 1500 V DC. Káble s vysokým napätím môžu vysielať viac energie a sú vhodné pre aplikácie s dlhšími vzdialenosťami prenosu energie.
2.2 Vzťah medzi menovitým napätím a systémovým napätím
Prevádzkové napätie fotovoltaického systému sa zvyčajne vytvára pripojením viacerých fotovoltaických modulov v sérii, takže výpočet napätia je založený na menovitom napätí fotovoltaických modulov. Aby sa zabezpečila bezpečnosť kábla, pri výbere vhodného kábla je potrebné zabezpečiť, aby jeho menovité napätie nebolo nižšie ako maximálne prevádzkové napätie fotovoltaického systému.
V systéme 600V by malo menovité napätie fotovoltaického kábla spĺňať 600 V DC.
V systéme 1000V by malo menovité napätie fotovoltaického kábla spĺňať 1 000 V DC.
V prípade systému 1500 V by malo menovité napätie kábla spĺňať 1500 V DC alebo viac.
Výber úrovne napätia káblov PV, ktorý sa zhoduje s napätím systému, môže zabezpečiť, aby kábel nebol poškodený preťažením a vyhnúť sa problémom s elektrickou bezpečnosťou.
3. Požiadavky na elektrické výkonyPV káble
Okrem úrovne napätia musia PV káble splniť aj sériu požiadaviek na elektrické výkony:
3.1 Vodivosť a odpor
Vodivosť kábla úzko súvisí s použitým materiálom a ako vodič sa zvyčajne používa meď (Cu) alebo hliník (AL). Meď má vyššiu vodivosť, takže pri rovnakom prúdovom zaťažení môže byť plocha prierezu medeného drôtového kábla relatívne malá. Vodiče medi majú nižší odpor, čo pomáha znižovať stratu energie počas prenosu energie.
3.2 Izolácia a materiály na plášť
Materiály izolácie a vonkajšieho plášťa PV káblov musia mať vysokú teplotnú odolnosť, odpor UV, odpor vlhkosti a odolnosť proti korózii. Bežne používané izolačné materiály zahŕňajú zosieťovaný polyetylén (XLPE), ** polyvinylchlorid (PVC) ** atď. Tieto materiály môžu účinne zabrániť starnutiu káblov a zabezpečiť dlhodobú stabilnú prevádzku kábla.
3,3 teplotný rozsah kábla
PV káble sa vo všeobecnosti musia byť schopné prispôsobiť sa širokému rozsahu prevádzkových teplôt. Väčšina PV káblov má rozsah prevádzkovej teploty -40 do stupňa +90 a môže pracovať stabilne v prostrediach s vysokou teplotou a prispôsobiť sa rôznym klimatickým podmienkam.
4. Bežné štandardy pre fotovoltaické káble
Návrh a výroba fotovoltaických káblov musia dodržiavať konkrétne medzinárodné a regionálne normy. Bežné normy zahŕňajú:
IEC 60216:Testovací štandard tepelnej stability pre káble.
IEC 60754:Určuje požiadavky na hustotu dymu a korozívne plyny počas káblových požiarov.
Ul 4703:Americký štandard, ktorý špecifikuje konštrukčné a výkonné požiadavky na fotovoltaické káble.
Certifikácia Tüv:V Európe sú fotovoltaické káble zvyčajne povinné dodržiavať certifikáciu Tüv, aby sa zabezpečilo, že sa môžu bezpečne používať vo fotovoltaických aplikáciách.
5. Ako zvoliť fotovoltaické káble
Pri výbere správneho fotovoltaického kábla musíte zvážiť viac faktorov vrátane úrovne napätia, napätia systému, aktuálneho zaťaženia, podmienok prostredia atď.
5.1 Stanovte systémové napätie
Najprv musíte vybrať menovité napätie kábla podľa prevádzkového napätia fotovoltaického systému. Ak je systémové napätie 1000 V, mali by ste si vybrať kábel s menovitým napätím 1 000 V alebo vyšším. V prípade systému 1500 V musíte vybrať kábel vhodný pre 1500 V priamy prúd (DC).
5.2 Zvážte aktuálne zaťaženie
Okrem napätia musíte tiež zvoliť príslušný prierez káblov na základe aktuálneho zaťaženia systému. Ak je prierezová plocha kábla príliš malá, spôsobí, že sa kábel zahrieva alebo dokonca poškodí. Ak je prierezová plocha kábla príliš veľká, zvýši sa náklady. Preto je veľmi dôležité primerane vypočítať aktuálne zaťaženie a zvoliť príslušný prierez káblov.
5.3 Prispôsobte sa na podmienky prostredia
Fotovoltaické káble sa zvyčajne vyžadujú, aby sa používali vo vonkajších prostrediach, takže je potrebné vybrať káble s dobrým odporom počasia, odporom UV, odporom korózie a vysokým odporom teploty. Rôzne typy fotovoltaických káblov je možné vybrať v závislosti od inštalačného prostredia (ako sú solárne elektrárne, strechy alebo podzemné).