كيفية قطع الكابلات الكهروضوئية لنظام توليد الطاقة الشمسية ، ما هي مشاكل وضع الموازية للكابلات الكهروضوئية متعددة النواة؟

في الأنظمة الضوئية ، نحتاج إلى استخدام ثلاثة أنواع من الكابلات: الكابلات الكهروضوئية، كابلات AC وكابلات التأريض. نعلم جميعًا أن الكابلات الكهروضوئية يتم وضعها عادةً في الهواء الطلق وتحتاج إلى حماية من الرطوبة وأشعة الشمس المباشرة ودرجة الحرارة المنخفضة والأشعة فوق البنفسجية. لذلك يجب عليك اختيار الكابلات المهنية الكهروضوئية ، والتي لا يمكن استبدالها بالكابلات التقليدية ، والكابلات الكهروضوئية المعتمدة من TUV لديها حماية للأشعة فوق البنفسجية ، وحماية العزل ، ومكافحة العاصمة ، وعادة ما تكون كابلات DC 600V و 1500V DC ، والتي هي أفضل من الكابلات التقليدية. الأسلاك الأكثر شيوعا هي PV1-F4 مربع.

تُستخدم كابلات التأريض بشكل أساسي لحماية البرق لأنظمة الطاقة الشمسية. نحتاج فقط إلى تحديد الكابل الأرضي الذي نستخدمه لتلبية متطلبات مقاومة الأرض.

يتم استخدام كابلات التيار المتردد لتوصيل إخراج التيار المتردد من العاكس بالشبكة. عادة ما يتم تثبيتها في الهواء الطلق ، لذلك تتطلب أيضًا نفس خصائص الحماية مثل كابلات PV DC. يصبح اختيار كابلات التيار المتردد أكثر تعقيدًا بسبب التيارات الإخراج المختلفة للمحولات. في الوقت الحاضر ، فإن الأساس الرئيسي لاختيار كابلات التيار المتردد هو العلاقة بين قطر الكابل والسعة ، ولكن يتم تجاهل تأثير درجة الحرارة المحيطة وفقدان الجهد وطريقة وضع الكابلات الكهروضوئية بشكل عام. ثم كيفية اختيار كبل التيار المتردد الصحيح في النظام الكهروضوئي.

اختيار الكابل الكهروضوئي

يجب النظر في النقاط التالية في اختيار الكابلات الكهروضوئية لأنظمة الطاقة الشمسية:

1. فقدان الجهد

يمكن التعبير عن فقدان الجهد في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية على النحو التالي:

فقدان الجهد = تمرير التيار * طول الكابل الكهروضوئي * معامل الجهد

يتناسب فقدان الجهد مع طول كابل PV.

عند تصميم وتثبيت النظام ، يجب أن تكون المبدأ القائل بأن المسافة من مجموعة الوحدة الكهروضوئية إلى العاكس ومن العاكس إلى نقطة اتصال الشبكة يجب أن تكون أقرب ما يمكن.

نحتاج إلى التأكد من أن فقدان جهد التيار المستمر بين الصفيف الكهروضوئي والعاكس أقل من 3 ٪ من جهد الناتج للمصفوفة ، وفقدان جهد التيار المتردد بين العاكس ونقطة اتصال الشبكة لا يتجاوز 2 ٪ من الإخراج جهد العاكس.

صيغة الحساب: 4U = (i*l*2)/(r*s)

ملاحظة: 4U: انخفاض جهد الكابل -V

أنا: الحد الأقصى للتيار الذي يحتاجه الكبل إلى الصمود -

L: طول الكابل - م

S: منطقة مستعرضة الكابلات MM2

R: موصلية الموصل -M/(ω*mm2) ، r = 57 للنحاس ، r = 34 للألمنيوم

2. حساب القدرة على تحمل

عندما نحسب قدرة الكابلات الكهروضوئية، بالإضافة إلى الإشارة إلى المعلمات في جدول Ampacity ، نحتاج أيضًا إلى النظر في نوع الأسلاك وطريقة التثبيت ودرجة الحرارة المحيطة ، والحصول على القيمة الحالية الفعلية من خلال عوامل التصحيح هذه.

تختلف سعة الحمل الحالية للكابلات الكهروضوئية وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة. سيكون لورقة البيانات الخاصة بكابل كل الشركة المصنعة جدول معامل تصحيح درجة الحرارة المقابل من أجل اتخاذ الخيار الصحيح.

3. وضع متوازي للكابلات الكهروضوئية متعددة النواة

في سيناريو التثبيت الفعلي ، يمكن وضع كابل AC الكهروضوئي للنظام الكهروضوئي بالتوازي مع الكابلات الكهروضوئية متعددة النواة. على سبيل المثال ، في نظام ثلاثي الطور صغير ، يستخدم كبل الكبلات الكهروضوئية "1 كابل " أو كبل كابل من خمسة نواة. سيستخدم نظام الطور الواحد "1 كبل كبل " أو كابل من ثلاثة نواة "؛ في النظام المكون من ثلاث مراحل ، يستخدم الأسلاك AC كابلات متعددة الكهروضوئية بالتوازي بدلاً من الكابلات ذات القطر الكبير أحادي النواة. في هذه الحالة ، سيتم تخفيف القدرة الاستيعابية الحالية للكابل الكهروضوئي الفعلي. نحتاج إلى أخذ هذا التوهين في الاعتبار في بداية تصميم المشروع ،

نأخذ مشروعًا سكنيًا مع تثبيت العاكس أحادي الطور كمثال لحساب كابل AC PV. يبعد كابل التيار المتردد في الموقع 30 مترًا عن نقطة اتصال الشبكة. نستخدم كابلات AC مع غمد PVC.

1. تيار الإخراج المقنن = 26.0A

2. الحد الأقصى لتيار الإخراج = 27.3A

3. نوع الكابل: 1 كابل AC ثنائي النواة مع حماية PVC ؛

4. جزء الكابل: الحد الأقصى لتيار التيار المتردد هو 27.3a ، والتيار الطبيعي المقدر من 4 كابلات كأس ضوئية مربعة هو 39A (في الهواء).

5. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة 45 درجة مئوية ، فإن معامل تصحيح درجة الحرارة هو 0.79 ؛

6. يستخدم العاكس ذو الطور الواحد كابل AC ثنائي النواة ، ومعامل التصحيح هو 0.85 ؛

الحساب الفعلي لعملية المعامل (تصحيح المعامل):

39A*0.79*0.85 = 26.2A <27.3a

فقدان الجهد: 4U = (i*l*2) /(r*s) = (27.3*30*2) /(57*4) = 7.18V ؛

جهد الشبكة هو 230 فولت ، وبالتالي فإن فقدان الجهد أكبر من 230V*2 ٪ = 4.6V.

استنتاج مثال:

لا يمكن استخدام كبل التيار المتردد المحدد في هذا المثال لأن الحد الأقصى لسعة التحمل الحالية للتشغيل الخالي من المتاعب أقل من الحد الأقصى لتيار الناتج للعاكس المستخدم. مثال الحل:

استخدم 6 كابلات مربعة PV

التيار الطبيعي المقنن من 6 كبلات كهروضوئية مربعة هو 50 أ (في الهواء).

الحساب الفعلي لعملية المعامل (تصحيح المعامل):

50a*0.79*0.85 = 33.575a> 27.3a

فقدان الجهد: 4U = (i*l*2) / (r*s) = (27.3*30*2) / (57*6) = 4.78V ؛ جهد الشبكة هو 230 فولت ، وبالتالي فإن فقدان الجهد يقترب من 230*2 ٪ = 4.6V.

لذلك ، 6 الكابلات الكهروضوئية مربعة هي الخيار الأفضل.

ختاماً

لتجنب فقدان الجهد الكبير وفشل يمكن تجنبه في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يجب تحديد كابل PV الصحيح في كل مرة. يحتاج كل نظام إلى اتخاذ قرارات الأسلاك المدمجة خلال مرحلة التصميم لأخذ في الاعتبار المسافة بين المكونات الحرجة (الوحدات النمطية ، العاكسات ، اتصالات الشبكة) وأي عوامل خارجية أخرى قد تؤثر على القدرة الاستيعابية الحالية للأسلاك ، مثل المحيط الخارجي درجة حرارة. سيضمن اختيار كابلات PV المعتمدة مع TUV مع تصميم النظام المناسب أن يكون لديك حل كابل PV الأكثر أمانًا والأكثر كفاءة لتثبيت الطاقة الشمسية التالية.