ضمان السلامة والكفاءة: نصائح لاختيار الكابل الشمسي المناسب

1. ما هو الكابل الشمسي？

تستخدم الكابلات الشمسية لنقل الطاقة. يتم استخدامها على الجانب DC لمحطات الطاقة الشمسية. لديهم خصائص فيزيائية كبيرة. وتشمل هذه مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة. وكذلك للأشعة فوق البنفسجية، والماء، ورذاذ الملح، والأحماض الضعيفة، والقلويات الضعيفة. لديهم أيضًا مقاومة للشيخوخة واللهب.

الكابلات الكهروضوئية هي أيضًا كابلات شمسية خاصة. وهي تستخدم أساسا في المناخات القاسية. تشمل النماذج الشائعة PV1-F وH1Z2Z2-K.دانيانغ وينباورهي الشركة المصنعة للكابلات الشمسية

غالبًا ما تكون الكابلات الشمسية في ضوء الشمس. غالبًا ما تكون أنظمة الطاقة الشمسية في ظروف قاسية. إنهم يواجهون الحرارة العالية والأشعة فوق البنفسجية. في أوروبا، ستؤدي الأيام المشمسة إلى ارتفاع درجة حرارة أنظمة الطاقة الشمسية في الموقع إلى 100 درجة مئوية.

الكابلات الكهروضوئية عبارة عن كابل مركب مثبت على وحدات الخلايا الشمسية. لها غطاء عازل وشكلين. النماذج أحادية النواة ومزدوجة النواة. الأسلاك مصنوعة من الفولاذ المجلفن.

يمكنها نقل الطاقة الكهربائية في دوائر الخلايا الشمسية. وهذا يسمح للخلايا بتزويد الأنظمة بالطاقة.

2. مواد المنتج:

1) الموصل: الأسلاك النحاسية المعلبة
2) المادة الخارجية: XLPE (المعروف أيضًا باسم: البولي إيثيلين المتقاطع) عبارة عن مادة عازلة.

3. الهيكل:

1) بشكل عام يتم استخدام موصل النحاس النقي أو النحاس المعلب

2) العزل الداخلي وغمد العزل الخارجي نوعان

4. الميزات:

1) صغيرة الحجم وخفيفة الوزن وموفرة للطاقة وحماية البيئة.

2) خصائص ميكانيكية جيدة واستقرار كيميائي، قدرة كبيرة على حمل التيار؛

3) حجم أصغر وخفيف الوزن وتكلفة منخفضة من الكابلات المماثلة الأخرى؛

4) لديها: مقاومة جيدة للصدأ، مقاومة عالية للحرارة، ومقاومة الأحماض والقلويات. كما أنها مقاومة للتآكل ولا تتآكل بسبب الرطوبة. يمكن استخدامه في البيئات المسببة للتآكل. لديها أداء جيد لمكافحة الشيخوخة، وعمر خدمة طويل.

5) أنها رخيصة. يمكن استخدامه في مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار والأشعة فوق البنفسجية. ويمكن استخدامه أيضًا في الوسائط المسببة للتآكل القوية الأخرى، مثل الأحماض والقلويات.

الكابلات الضوئية لها بنية بسيطة. يستخدمون عزل البولي أوليفين المشعع. تتمتع هذه المادة بمقاومة ممتازة للحرارة والبرودة والزيت والأشعة فوق البنفسجية. ويمكن استخدامه في الظروف البيئية القاسية. وفي الوقت نفسه، لديها بعض قوة الشد. يمكنها تلبية احتياجات الطاقة الشمسية في العصر الجديد.

5. المزايا

الموصل يقاوم التآكل. إنها مصنوعة من سلك نحاسي ناعم معلب، والذي يقاوم التآكل جيدًا.

العزل مصنوع من مادة مقاومة للبرد ومنخفضة الدخان وخالية من الهالوجين. يمكن أن يتحمل -40 درجة مئوية ولديه مقاومة جيدة للبرد.

3) يقاوم درجات الحرارة العالية. الغلاف مصنوع من مادة مقاومة للحرارة ومنخفضة الدخان وخالية من الهالوجين. يمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 120 درجة مئوية، ويتميز بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية.

بعد التشعيع، يكتسب عزل الكابل خصائص أخرى. وتشمل هذه كونها مضادة للأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة للزيت، وطويلة العمر.

6. الخصائص:

خصائص الكابل تأتي من المواد العازلة والغمد الخاصة به. نحن نسميهم PE المترابط. بعد التشعيع بواسطة المسرع، سوف يتغير التركيب الجزيئي لمادة الكابل. سيؤدي ذلك إلى تحسين أدائها بكل الطرق.

الكابل يقاوم الأحمال الميكانيكية. أثناء التركيب والصيانة، يمكن توجيهه على الحافة الحادة للهيكل العلوي النجمي. يجب أن يتحمل الكابل الضغط والانحناء والشد وأحمال التوتر المتقاطع والتأثيرات القوية.

إذا لم يكن غلاف الكابل قويًا بدرجة كافية، فسيؤدي ذلك إلى إتلاف عزل الكابل. سيؤدي ذلك إلى تقصير عمر الكابل أو التسبب في مشاكل مثل الدوائر القصيرة والحرائق والإصابة.

7. الميزات:

السلامة هي ميزة كبيرة. تتمتع الكابلات بتوافق كهرومغناطيسي جيد وقوة كهربائية عالية. يمكنهم التعامل مع الجهد العالي ودرجات الحرارة العالية، ومقاومة شيخوخة الطقس. عزلها مستقر وموثوق. فهو يضمن موازنة مستويات التيار المتردد بين الأجهزة وتلبية متطلبات السلامة.

2) تعتبر الكابلات الكهروضوئية فعالة من حيث التكلفة في نقل الطاقة. إنها توفر طاقة أكثر من الكابلات البلاستيكية. يمكنهم اكتشاف تلف النظام بسرعة وبدقة. يؤدي ذلك إلى تحسين سلامة النظام واستقراره وتقليل تكاليف الصيانة.

3) سهولة التركيب: تتميز الكابلات الكهروضوئية بسطح أملس. من السهل فصلها وتوصيلها وإخراجها. فهي مرنة وسهلة التركيب. وهذا يجعل من السهل على القائمين بالتركيب العمل بسرعة. ويمكن أيضًا ترتيبها وإعدادها. وقد أدى ذلك إلى تحسين المسافة بين الأجهزة والمساحة المحفوظة بشكل كبير.

4) المواد الخام للكابلات الكهروضوئية تتبع قواعد حماية البيئة. أنها تلبي المؤشرات المادية وصيغها. أثناء الاستخدام والتركيب، فإن أي سموم وغازات عادم يتم إطلاقها تتوافق مع القواعد البيئية.

8. الأداء (الأداء الكهربائي)

1) مقاومة التيار المستمر: لا تزيد مقاومة التيار المستمر للنواة الموصلة للكابل النهائي عند 20 درجة مئوية عن 5.09 أوم/كم.

2) الاختبار هو لجهد الغمر في الماء. يتم وضع الكابل النهائي (20 متر) في ماء (20±5) درجة مئوية لمدة ساعة واحدة. بعد ذلك، يتم اختباره باختبار الجهد الكهربي لمدة 5 دقائق (AC 6.5kV أو DC 15kV) بدون أي عطل.

العينة تقاوم جهد التيار المستمر لفترة طويلة. يبلغ طوله 5 أمتار وفي الماء المقطر مع 3٪ NaCl عند درجة حرارة (85±2) درجة مئوية لمدة (240±2) ساعة. يتعرض كلا الطرفين للماء لمدة 30 سم.

يتم تطبيق جهد تيار مستمر 0.9 كيلو فولت بين القلب والماء. النواة توصل الكهرباء . إنه متصل بالقطب الموجب. الماء متصل بالقطب السالب.

بعد إخراج العينة، يقومون بإجراء اختبار جهد الغمر في الماء. جهد الاختبار هو AC

4) مقاومة العزل للكابل النهائي عند 20 درجة مئوية لا تقل عن 1014Ω·cm. عند 90 درجة مئوية، لا تقل عن 1011Ω·cm.

5) الغلاف له مقاومة سطحية. يجب أن يكون على الأقل 109Ω.

9. التطبيقات

غالبًا ما تستخدم الكابلات الكهروضوئية في مزارع الرياح. أنها توفر الطاقة والواجهات لأجهزة الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح.

2) تستخدم تطبيقات الطاقة الشمسية الكابلات الضوئية. يقومون بتوصيل وحدات الخلايا الشمسية، وجمع الطاقة الشمسية، ونقل الطاقة بأمان. كما أنها تعمل على تحسين كفاءة إمدادات الطاقة.

3) تطبيقات محطات الطاقة: يمكن للكابلات الكهروضوئية أيضًا توصيل أجهزة الطاقة هناك. إنهم يجمعون الطاقة المولدة ويحافظون على استقرار جودة الطاقة. كما أنها تقلل تكاليف توليد الطاقة وتعزز كفاءة إمدادات الطاقة.

4) الكابلات الضوئية لها استخدامات أخرى. يقومون بتوصيل أجهزة تتبع الطاقة الشمسية والعاكسات والألواح والأضواء. التكنولوجيا تبسط الكابلات. من المهم في التصميم العمودي. وهذا يمكن أن يوفر الوقت ويحسن العمل.

10. نطاق الاستخدام

يتم استخدامه لمحطات الطاقة الشمسية أو المنشآت الشمسية. إنه مخصص لأسلاك المعدات والاتصال. لديها قدرات قوية ومقاومة الطقس. إنه مناسب للاستخدام في العديد من بيئات محطات الطاقة في جميع أنحاء العالم.

ككابل للأجهزة الشمسية، يمكن استخدامه في الهواء الطلق في مختلف الأحوال الجوية. ويمكنه أيضًا العمل في الأماكن الداخلية الجافة والرطبة.

هذا المنتج مخصص للكابلات الناعمة ذات النواة الواحدة. يتم استخدامها على جانب القرص المضغوط للأنظمة الشمسية. تتمتع الأنظمة بجهد تيار مستمر بحد أقصى يبلغ 1.8 كيلو فولت (من النواة إلى النواة، وغير مؤرض). هذا كما هو موضح في 2PfG 1169/08.2007.

هذا المنتج مخصص للاستخدام على مستوى السلامة من الدرجة الثانية. يمكن أن يعمل الكابل بدرجة حرارة تصل إلى 90 درجة مئوية. ويمكنك استخدام كابلات متعددة بالتوازي.

11. الميزات الرئيسية

1) يمكن استخدامه تحت أشعة الشمس المباشرة

2) درجة الحرارة المحيطة المطبقة -40°C~+90°C

3) يجب أن تكون مدة الخدمة أكثر من 20 عامًا

4) باستثناء 62930 IEC 133/134، يتم تصنيع أنواع أخرى من الكابلات من مادة البولي أوليفين المقاومة للهب. فهي منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين.

12. الأنواع:

في نظام محطات الطاقة الشمسية تنقسم الكابلات إلى كابلات DC و AC. وفقًا لاختلاف الاستخدامات وبيئات الاستخدام، يتم تصنيفها على النحو التالي:

تستخدم كابلات التيار المستمر في الغالب من أجل:

1) اتصال سلسلة بين المكونات؛

الاتصال موازي. إنه بين السلاسل وبين السلاسل وصناديق التوزيع DC (صناديق الموحد).

3) بين صناديق توزيع التيار المستمر والمحولات.

تستخدم كابلات التيار المتردد في الغالب من أجل:

1) الاتصال بين العاكسون ومحولات الخطوة؛

2) الاتصال بين محولات الرفع وأجهزة التوزيع؛

3) الاتصال بين أجهزة التوزيع وشبكات الكهرباء أو المستخدمين.

13. المزايا والعيوب

1) المزايا:

أ. نوعية موثوقة وحماية البيئة الجيدة؛

ب. نطاق تطبيق واسع وسلامة عالية؛

ج. سهلة التركيب واقتصادية.

د. انخفاض فقدان طاقة الإرسال وتوهين الإشارة الصغيرة.

2) العيوب:

أ. متطلبات معينة للقدرة على التكيف البيئي؛

ب. تكلفة عالية نسبيا وسعر معتدل.

ج. عمر خدمة قصير ومتانة عامة.

باختصار، الكابلات الكهروضوئية مفيدة جدًا. إنه مخصص لنقل أنظمة الطاقة وتوصيلها والتحكم فيها. إنها موثوقة وصغيرة ورخيصة. نقل الطاقة مستقر. إنه سهل التركيب والصيانة. استخدامه أكثر فعالية وأمانًا من سلك PVC نظرًا لبيئته ونقل الطاقة.

14. الاحتياطات

يجب عدم وضع الكابلات الكهروضوئية في الأعلى. يمكن أن تكون كذلك إذا تمت إضافة طبقة معدنية.

يجب ألا تبقى الكابلات الكهروضوئية في الماء لفترة طويلة. ويجب أيضًا إبعادهم عن الأماكن الرطبة لأسباب تتعلق بالعمل.

3) لا يجوز دفن الكابلات الضوئية مباشرة في التربة.

4) استخدام موصلات كهروضوئية خاصة للكابلات الكهروضوئية. يجب على الكهربائيين المحترفين تثبيتها.

15. المتطلبات:

كابلات نقل التيار المستمر ذات الجهد المنخفض في الأنظمة الشمسية لها متطلبات مختلفة. وهي تختلف حسب استخدام المكون والاحتياجات الفنية. العوامل التي يجب مراعاتها هي عزل الكابلات، ومقاومة الحرارة، ومقاومة اللهب. بالإضافة إلى ذلك، ارتفاع عمر السلك وقطر السلك.

يتم وضع كابلات التيار المستمر في الغالب في الهواء الطلق. يجب أن تكون مقاومة للرطوبة والشمس والبرد والأشعة فوق البنفسجية. ولذلك، تستخدم كابلات التيار المستمر في الأنظمة الكهروضوئية الموزعة كابلات خاصة. لديهم شهادة الضوئية.

يستخدم هذا النوع من كابلات التوصيل غلافًا عازلًا مزدوج الطبقة. إنه يتمتع بمقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية والماء والأوزون والأحماض والملح. كما أنها تتمتع بقدرة رائعة على تحمل جميع الأحوال الجوية ومقاومة التآكل.

خذ بعين الاعتبار موصلات التيار المستمر والتيار الناتج للألواح الكهروضوئية. كابلات PV DC شائعة الاستخدام هي PV1-F1*4mm2، PV1-F1*6mm2، إلخ.

16. الاختيار:

يتم استخدام الكابلات في الجزء ذو الجهد المنخفض من النظام الشمسي. لديهم متطلبات مختلفة. هذا بسبب الاختلافات في بيئات الاستخدام. بالإضافة إلى الاحتياجات الفنية لربط المكونات المختلفة. عليك أن تأخذ في الاعتبار بعض العوامل. وهي: عزل الكابلات، ومقاومة الحرارة، ومقاومة اللهب، والشيخوخة، وقطر السلك.

المتطلبات المحددة هي كما يلي:

يتم توصيل الكبل بين وحدات الخلايا الشمسية بشكل مباشر بشكل عام. يستخدمون الكابل المتصل بصندوق التوصيل الخاص بالوحدة. عندما لا يكون الطول كافيا، يمكن استخدام كابل تمديد خاص.

يحتوي الكابل على ثلاث مواصفات. وهي مخصصة لوحدات ذات أحجام طاقة مختلفة. تبلغ مساحة مقطعها 2.5 م㎡، 4.0 م㎡، و6.0 م㎡.

يستخدم هذا النوع من الكابلات غلافًا عازلًا مزدوج الطبقة. يقاوم الأشعة فوق البنفسجية والماء والأوزون والأحماض والملح. إنه يعمل بشكل جيد في جميع الأحوال الجوية وهو مقاوم للاهتراء.

يقوم الكابل بتوصيل البطارية بالعاكس. يتطلب أسلاكًا ناعمة متعددة الخيوط اجتازت اختبار UL. يجب أن تكون متصلا الأسلاك في أقرب وقت ممكن. يمكن أن يؤدي اختيار الكابلات القصيرة والسميكة إلى تقليل خسائر النظام. ويمكنه أيضًا تحسين الكفاءة والموثوقية.

يقوم الكبل بتوصيل مجموعة البطارية بوحدة التحكم أو صندوق توصيل التيار المستمر. يجب أن يستخدم سلكًا ناعمًا متعدد الخيوط تم اختباره بواسطة UL. تتبع منطقة المقطع العرضي للسلك الحد الأقصى لتيار الإخراج للمصفوفة.

يتم تعيين منطقة كابل التيار المستمر بناءً على هذه المبادئ. تقوم هذه الكابلات بتوصيل وحدات الخلايا الشمسية والبطاريات وأحمال التيار المتردد. تيارهم المقدر هو 1.25 مرة أقصى تيار عمل. تنتقل الكابلات بين المصفوفات الشمسية ومجموعات البطاريات والمحولات. التيار المقدر للكابل هو 1.5 مرة الحد الأقصى لتيار العمل.

17. اختيار الكابلات الضوئية:

في معظم الحالات، تكون كابلات التيار المستمر في محطات الطاقة الكهروضوئية مخصصة للاستخدام الخارجي على المدى الطويل. ظروف البناء تحد من استخدام الموصلات. يتم استخدامها في الغالب لتوصيل الكابلات. يمكن تقسيم مواد موصلات الكابلات إلى قلب نحاسي وقلب ألومنيوم.

تحتوي الكابلات النحاسية الأساسية على مضادات أكسدة أكثر من الألومنيوم. كما أنها تدوم لفترة أطول، وأكثر استقرارًا، ولها انخفاض أقل في الجهد وفقدان الطاقة. في البناء، النوى النحاسية مرنة. إنها تسمح بانحناء بسيط، لذلك من السهل تدويرها وربطها. النوى النحاسية تقاوم التعب. لا تنكسر بسهولة بعد الانحناء. لذلك، الأسلاك مريحة. وفي الوقت نفسه، النوى النحاسية قوية ويمكنها تحمل التوتر العالي. وهذا يجعل البناء أسهل ويسمح باستخدام الآلات.

الكابلات الأساسية الألومنيوم مختلفة. وهي عرضة للأكسدة أثناء التثبيت بسبب الخواص الكيميائية للألمنيوم. يحدث هذا بسبب الزحف، وهي خاصية الألومنيوم التي يمكن أن تسبب الفشل بسهولة.

ولذلك، الكابلات الأساسية الألومنيوم أرخص. ولكن، من أجل السلامة والتشغيل المستقر، استخدم الكابلات النحاسية الأساسية في المشاريع الكهروضوئية.