Fotoelektrisko elektrostaciju kabeļu izvēle un projektēšana ir viena no galvenajām saitēm, lai nodrošinātu efektīvu un drošu sistēmas darbību. Saprātīga kabeļa izvēle var ne tikai samazināt enerģijas zudumus, bet arī pagarināt sistēmas kalpošanas laiku un samazināt uzturēšanas izmaksas.
Galvenie kabeļu izvēles un dizaina punkti
Saskaņā ar fotoelektriskās sistēmas nominālā sprieguma izvēli:kabelim jāatbilst fotoelektriskās sistēmas nominālā sprieguma prasībām. Piemēram, fotoelektriskajā elektrostacijā ar līdzstrāvas darba spriegumu 600 V vai augstāku, jāizvēlas kabeļi, kas spēj izturēt atbilstošo sprieguma līmeni.
Ņemot vērā slodzes īpašības:Lai noteiktu kabeļa šķērsgriezuma izmēru un nestspēju, ir jāņem vērā slodzes raksturlielumi starp fotoelektrisko paneli un invertoru, ieskaitot maksimālo strāvu, īssavienojuma strāvu utt. Mājsaimniecības fotoelektriskajām sistēmām izmaksu kontrolei parasti izmanto alumīnija dzīslu kabeļus, bet vara dzīslu kabeļi ir vairāk piemēroti motora ierosināšanai, svarīgiem strāvas avotiem un citiem gadījumiem.
Izturība pret laikapstākļiem un pielāgošanās videi:Āra kabeļiem jābūt ar ūdensnecaurlaidīgām un UV izturīgām funkcijām, kā arī ar labu karstumizturību un liesmas slāpēšanu, jo īpaši kabeļiem, kas darbojas augstas temperatūras vidē, piemēram, kabeļiem, kas ierakti augsnē, īpaša uzmanība jāpievērš to siltuma izkliedes veiktspējai.
Izolācijas līmenis un aizsardzības līmenis:Strāvas kabeļu izolācijas līmenim līdzstrāvas pārvadei jāatbilst iekšējā pārsprieguma prasībām; Sakaru sistēmas kabeļu triecienizturības sprieguma līmenim arī jāatbilst standarta noteikumiem. Turklāt jāņem vērā arī kabeļu ieguldīšanas metožu ietekme uz izolācijas materiāliem.
Pašreizējās kravnesības korekcijas koeficients:Pielāgojiet kabeļa faktisko strāvas nestspēju atbilstoši dažādām ieguldīšanas metodēm (tiešā ierakšana, cauruļu iespiešanās utt.), vides temperatūrai un citiem faktoriem. Piemēram, augstākas temperatūras apstākļos kabeļu strāvas nestspēja samazināsies, tāpēc, izvēloties, ir jāatstāj zināma rezerve.
Līnijas zuduma un sprieguma krituma kontrole:Lai nodrošinātu sistēmas efektivitāti, fotoelektrisko līdzstrāvas kabeļu līnijas zudums parasti nedrīkst pārsniegt 2%, savukārt līdzstrāvas sānu kabeļu sprieguma kritums parasti ir jākontrolē no 1% līdz 2%.
Kabeļu veidu izvēle:Dažādos lietojumu scenārijos kabeļu veidiem ir dažādas prasības. Piemēram, mobilajām elektroiekārtām vai situācijām ar īpašām uzticamības prasībām ieteicams izmantot vara dzīslu kabeļus.
Nozares standarta atbilstība:Kabeļu izvēlei jāattiecas arī uz atbilstošiem valsts standartiem, piemēram, GB50217-2007 "Code for Design of Cables in Energy Engineering", kā arī uz Starptautiskās elektrotehnikas komisijas (IEC) publicētajiem standartiem, lai nodrošinātu, ka atlase atbilst jaunākās tehniskās specifikācijas.
Vadošais princips
1. Lietojumprogrammu vide
Ir nepieciešams norādīt konkrētus vides apstākļus, kādos kabelis tiks uzstādīts. Ja lietojat iekštelpās, izvēlieties standarta kabeļus, kuriem nav nepieciešami papildu aizsargslāņi; Āra kabeļiem ir jāņem vērā tādi faktori kā UV aizsardzība, hidroizolācija un aukstumizturība. Turklāt ir jāizvērtē, vai apkārt nav augsta temperatūra, zema temperatūra, ķimikālijas, eļļas traipi vai citi skarbi apstākļi, kas var ietekmēt kabeļu izvēli.
2. Sprieguma līmenis
Izšķirošs solis ir noteikt maksimālo spriegumu, kas kabelim jāiztur. Lai nodrošinātu drošību un uzticamību, kabeļa nominālajam spriegumam jābūt lielākam par sistēmas faktisko darba spriegumu vai vienādam ar to. Piemēram, fotoelementu sistēmās darba spriegums līdzstrāvas pusē parasti ir 600 V vai lielāks, tāpēc jāizvēlas atbilstoša sprieguma līmeņa kabeļi.
3. Pašreizējā slodze
Ir svarīgi noteikt kabeļa šķērsgriezuma laukumu, pamatojoties uz maksimālo strāvu, kas tam nepieciešama. Saskaņā ar aprēķina formulu vienfāzes I=P/(U × cos Φ), trīsfāžu I=P/(√ 3 × U × cos Φ), kur P ir jauda ( W), U ir spriegums (V), un cos Φ ir jaudas koeficients (parasti tiek pieņemts kā 0.8). Īpašiem lietojuma scenārijiem, piemēram, fotoelektriskajām elektrostacijām, ir jāņem vērā arī komponentu izejas strāva un invertora maksimālā izejas strāva.
4. Kabeļa veids
Fiksēta instalācija: piemērota lielākajai daļai ēku elektroinstalācijas situāciju, parasti tiek izmantoti šķērssaistīti polietilēna (XLPE) izolēti kabeļi, polivinilhlorīda (PVC) izolēti kabeļi utt.
Mobilā instalācija: ja kabeļi ir bieži jāliek vai jāvibrē, piemēram, mehānisko iekārtu iekšpusē, ir jāizvēlas kabeļi ar gumijas izolāciju vai silikona gumijas izolāciju, jo tiem ir labāka elastība un nodilumizturība.
5. Izolācijas materiāli
Izolācijas materiāla izvēle ir atkarīga no konkrētā lietošanas scenārija. Piemēram, XLPE izolācija ir piemērota augstas temperatūras un augstsprieguma vidēm, savukārt PVC izolācija ir vairāk piemērota lietošanai vispārējā vidē.
6. Apvalka materiāls
Apvalka materiālam arī jāatbilst lietošanas videi. Parastie apvalku materiāli ir PVC apvalks, PE apvalks, gumijas apvalks utt. Situācijās ar īpašām prasībām, piemēram, eļļas izturība, skābju un sārmu izturība, aukstumizturība, karstumizturība utt., jāizvēlas atbilstoši speciālie kabeļi.
7. Vadītāja materiāls
Vadītāju materiāli galvenokārt ir sadalīti divos veidos: varš un alumīnijs. Vara vadītspēja ir labāka nekā alumīnijam, taču tā izmaksas ir augstākas; Alumīnija vadu kabeļi ir vieglāki un lētāki, bet vara dzīslu kabeļiem ir lielāka strāvas nestspēja un labāka siltuma izkliedes veiktspēja tajā pašā šķērsgriezuma laukumā.
8. Liesmas slāpēšanas un ugunsizturības rādītāji
Noteiktās īpašās vidēs, piemēram, ēkās, drošības uzlabošanai var būt nepieciešams izmantot kabeļus ar liesmu slāpējošām vai ugunsizturīgām īpašībām.
9. Ekonomika
Visbeidzot, lai gan tie atbilst visiem tehniskajiem un drošības standartiem, jāņem vērā arī kabeļu rentabilitāte. Tas nozīmē, ka jāņem vērā ne tikai sākotnējā pirkuma cena, bet arī ilgtermiņa uzturēšanas izmaksas un citas iespējamās izmaksas.
10. Standarti un specifikācijas
Ir ļoti svarīgi ievērot attiecīgos valsts un nozares standartus un specifikācijas, piemēram, GB/T, IEC, ASTM utt. Šie standarti nosaka īpašas prasības kabeļu projektēšanai, ražošanai, testēšanai un citiem aspektiem, nodrošinot produkta konsekvenci un uzticamību. kvalitāti.
Piemērs
Pieņemot, ka mums ir jāizstrādā kabeļu shēma lielai uz zemes bāzētai fotogalvaniskajai elektrostacijai, lūdzu, skatiet tālāk norādītās darbības.
Līdzstrāvas kabeļa izvēle
Komponents uz kombinētāja kārbu: līdzstrāvas kabelim starp fotoelektrisko moduli un kombinētāja kārbu, ņemot vērā lielo strāvas intensitāti, PV1-F ir izvēlēts 1 x 6 mm² specifikācijas kabelis. Šāda veida kabeļiem ir laba mehāniskā izturība un elektriskā veiktspēja, un tas ir piemērots ilgstošai iedarbībai uz ārējās vides apstākļiem.
No kombinētāja kārbas līdz invertoram: šis attālums ir salīdzinoši īss, taču, ja strāva ir liela, ir nepieciešams lielāka šķērsgriezuma kabelis, piemēram, PV1-F 1 * 10 mm² vai lielāks. Tajā pašā laikā ir jāņem vērā arī spiediena krituma jautājums, lai nodrošinātu, ka tas nepārsniedz noteikto procentuālo robežu.
Sakaru kabeļu izvēle
Invertora izvade uz transformatoru: šī kabeļa daļa galvenokārt ir atbildīga par pārveidotās maiņstrāvas jaudas pārsūtīšanu, tāpēc ir jāapsver, vai tā strāvas nestspēja ir pietiekama, lai tiktu galā ar maksimālo jaudu. Parasti tiek izmantoti trīs dzīslu vai daudzdzīslu bruņu kabeļi, un materiāls ir jāizvēlas kā vara vai alumīnija serdeņa atbilstoši faktiskajai situācijai.
Īpašu lietu izskatīšana
Divpusējo fotoelektrisko moduļu pielietojums: pieaugot divpusējo fotoelektrisko moduļu izmantošanai, izvēloties kabeļus, jāņem vērā arī papildu strāvas palielinājums, ko rada atpakaļgaitas pastiprinājums. IEC 61215: 2021. gadā tika ieviests abpusējās datu plāksnītes saules starojums (BNPI) un divpusējais uzticamības saules starojums (BSI), kas palīdz labāk novērtēt divpusējo komponentu darba stāvokli un atbilstoši pielāgot kabeļa izvēli.
Kā izvairīties no kabeļu līnijas zudumiem un sprieguma krituma?
Tehniskās metodes:
1. Saprātīgi izvēlieties kabeļa specifikācijas
Izvēlieties vadu šķērsgriezumu, pamatojoties uz slodzes strāvu: nelielos attālumos ierobežojiet stieples šķērsgriezumu, pamatojoties uz apkures apstākļiem (droša strāvas nestspēja), un lielos attālumos izvēlieties stieples šķērsgriezumu, pamatojoties uz sprieguma zuduma apstākļiem drošas strāvas nestspējas pamats, lai nodrošinātu, ka darba spriegums slodzes punktā ir kvalificētā diapazonā. Piemēram, aprēķinot 50 kW jaudu un 300 metrus garu līniju, ja tiek izmantots 25 mm² vara dzīslas kabelis, vienfāzes sprieguma kritums ir 20 V, un kopējais sprieguma kritums starp abām fāzēm sasniedz 40 V, izraisot spailes sprieguma samazināšanos. samazināt līdz 360 V; Pēc kabeļu izmantošanas ar 35 kvadrātmilimetru vara serdeņiem vai 50 kvadrātmilimetru alumīnija serdeņiem spaiļu spriegumi tiek uzturēti attiecīgi aptuveni 370 V un 366 V, kas atbilst iekārtas normālas darbības prasībām.
Apsveriet vides faktoru ietekmi: Paaugstinoties apkārtējās vides temperatūrai, palielinās kabeļa pretestība, un attiecīgi palielinās arī sprieguma kritums. Tāpēc ir jāizvairās no kabeļu izmantošanas augstas temperatūras vidē, un iekārtām, kas ilgstoši darbojas nepārtraukti, ieteicams izmantot lielākas specifikācijas kabeļus, lai nodrošinātu stabilu darbību sprieguma svārstību apstākļos.
2. Optimizējiet līniju dizainu un ieklāšanu
Saīsiniet barošanas avota attālumu: nosakiet slodzes centra optimālo pozīciju, lai samazinātu vai izvairītos no strāvas padeves rādiusa pārsniegšanas. Lauku elektrotīkla līniju barošanas rādiusa vispārīgā prasība ir tāda, ka 400 V līnija nedrīkst pārsniegt noteiktu diapazonu, kas efektīvi samazina līnijas zuduma ātrumu.
Ķēdes ceļa uzlabošana: uzstādot jaunas pārvades un sadales līnijas vai atjaunojot esošās līnijas, ņemot vērā rentabilitāti, atbilstoši palielinot vadu šķērsgriezumu un izvēloties atbilstošus materiālus, piemēram, jaunus energotaupības vadus, zemāku elektrisko pretestību un labāku vadītspēju. var sasniegt.
Saprātīga pagrieziena punktu plānošana: Strāvas kabeļiem ir stingras prasības pagrieziena rādiusam. Būvniecības procesā ir jācenšas samazināt kabeļu griezes momentu, un kabeļa pagriešanai un rezervētajām daļām jāsaglabā dabiska liece, lai novērstu iekšējos mehāniskos bojājumus.
3. Uzlabot sistēmas efektivitāti
Jaudas koeficienta uzlabošana: reaktīvās jaudas kompensācijas ierīču, piemēram, paralēlu kondensatoru bloku, uzstādīšana abos līnijas galos var uzlabot jaudas koeficientu, samazināt induktīvo reaktīvo jaudu un tādējādi samazināt strāvas vērtību līnijā, kas palīdz samazināt līnijas zudumus.
Trīsfāzu slodžu līdzsvara regulēšana: Labāka trīsfāzu slodžu līdzsvarošana ir viens no ekonomiskākajiem un efektīvākajiem pasākumiem zaudējumu samazināšanai. Vienfāzes lietotājus vienmērīgi sadalot fāzēs A, B un C, lai samazinātu strāvu neitrālajā līnijā, var sasniegt mērķi samazināt līnijas zudumus.
4. Stiprināt ikdienas vadību un uzraudzību
Regulāra pārbaude un apkope: izveidojiet visaptverošu vadības sistēmu, veiciet pārbaudes vietās, kur var rasties problēmas, nekavējoties identificējiet un novērsiet iespējamos apdraudējumus, piemēram, izolācijas novecošanos, sliktus savienojumus utt., lai novērstu to pāraugšanu nopietnās kļūmēs.
Uzlabotu tehnoloģisko līdzekļu izmantošana: tādu progresīvu tiešsaistes uzraudzības rīku kā ārējā apvalka cirkulācijas uzraudzības tehnoloģija, tiešsaistes optiskās šķiedras temperatūras mērīšanas tehnoloģija un daļējas izlādes noteikšanas tehnoloģija, lai stiprinātu kabeļa darbības stāvokļa reāllaika uzraudzību, agrīnu brīdinājumu par defektiem un novērstu strāvas padevi. atslēgumu negadījumi.