Fotogalvaaniliste elektrijaamade kaablite valik ja projekteerimine on üks võtmelülidest süsteemi tõhusa ja ohutu töö tagamiseks. Kaablite mõistlik valik ei vähenda mitte ainult energiakadusid, vaid pikendab ka süsteemi kasutusiga ja vähendab hoolduskulusid.
Kaabli valiku ja disaini põhipunktid
Vastavalt fotogalvaanilise süsteemi nimipinge valikule:kaabel peab vastama fotogalvaanilise süsteemi nimipinge nõuetele. Näiteks fotogalvaanilises elektrijaamas, mille alalisvoolu tööpinge on 600 V või kõrgem, tuleks valida kaablid, mis taluvad vastavat pingetaset.
Arvestades koormuse omadusi:Kaabli ristlõike suuruse ja kandevõime määramiseks on vaja arvesse võtta fotogalvaanilise paneeli ja inverteri vahelisi koormuskarakteristikuid, sealhulgas maksimaalset voolu, lühisvoolu jne. Kodumajapidamises kasutatavate fotogalvaaniliste süsteemide puhul kasutatakse kulude kontrollimiseks tavaliselt alumiiniumist südamikuga kaableid, kuid vasest südamikuga kaableid eelistatakse rohkem mootori ergastamiseks, olulisteks toiteallikateks ja muudel juhtudel.
Ilmastikukindlus ja keskkonnaga kohanemisvõime:Väliskaablitel peavad olema veekindlad ja UV-kindlad funktsioonid, samuti hea kuumakindlus ja leegiaeglustus, eriti kõrge temperatuuriga keskkondades töötavate kaablite puhul, näiteks pinnasesse maetud kaablite puhul, tuleks erilist tähelepanu pöörata nende soojuse hajutamisele.
Isolatsioonitase ja kaitsetase:Alalisvoolu ülekande toitekaablite isolatsioonitase peaks vastama sisemise liigpinge nõuetele; Sidesüsteemi kaablite löögikindluse pingetase peaks samuti vastama standardeeskirjadele. Lisaks tuleb arvestada ka kaabli paigaldamise meetodite mõju isolatsioonimaterjalidele.
Praeguse kandevõime parandustegur:Reguleerige kaabli tegelikku voolutugevust vastavalt erinevatele paigaldusmeetoditele (otsene matmine, toru läbiviimine jne), keskkonnatemperatuurile ja muudele teguritele. Näiteks kõrgema temperatuuri tingimustes kaablite voolukandevõime väheneb, mistõttu tuleb valikul jätta teatud varu.
Liinikadude ja pingelanguse juhtimine:Süsteemi efektiivsuse tagamiseks ei tohiks fotogalvaaniliste alalisvoolukaablite liinikadu üldjuhul ületada 2%, samas kui alalisvoolu külgkaablite pingelang tuleb tavaliselt reguleerida vahemikus 1% kuni 2%.
Kaablitüüpide valik:Erinevate rakenduste puhul kehtivad kaablitüüpidele erinevad nõuded. Näiteks mobiilsete elektriseadmete või eriliste töökindlusnõuetega olukordade puhul on soovitatav kasutada vasest südamikuga kaableid.
Vastavus tööstusharu standarditele:Kaablivalik peaks viitama ka asjakohastele riiklikele standarditele, nagu GB50217-2007 "Code for Design of Cables in Power Engineering", samuti Rahvusvahelise Elektrotehnikakomisjoni (IEC) avaldatud standarditele, et tagada valiku vastavus uusimad tehnilised andmed.
Juhtpõhimõte
1. Rakenduskeskkond
On vaja täpsustada konkreetsed keskkonnatingimused, mille alusel kaabel paigaldatakse. Kui kasutate siseruumides, valige standardsed kaablid, mis ei vaja täiendavaid kaitsekihte; Ja väliskaablite puhul tuleb arvestada selliste teguritega nagu UV-kaitse, veekindlus ja külmakindlus. Lisaks tuleb hinnata, kas läheduses on kõrgeid, madalaid temperatuure, kemikaale, õliplekke või muid karme tingimusi, mis võivad kaablite valikut mõjutada.
2. Pinge tase
Ülioluline samm on määrata kindlaks maksimaalne pinge, mida kaabel peab vastu pidama. Ohutuse ja töökindluse tagamiseks peaks kaabli nimipinge olema süsteemi tegelikust tööpingest kõrgem või sellega võrdne. Näiteks fotogalvaanilistes süsteemides on alalisvoolu poolne tööpinge tavaliselt 600V või kõrgem, seega tuleks valida vastava pingetasemega kaablid.
3. Praegune koormus
Kaabli ristlõike pindala on oluline määrata maksimaalse voolu järgi, mida see kandma peab. Arvutusvalemi järgi ühefaasiline I=P/(U × cos Φ), kolmefaasiline I=P/(√ 3 × U × cos Φ), kus P on võimsus ( W), U on pinge (V) ja cos Φ on võimsustegur (tavaliselt võetakse kui 0.8). Konkreetsete rakendusstsenaariumide, näiteks fotogalvaaniliste elektrijaamade puhul on vaja arvestada ka komponentide väljundvoolu ja inverteri maksimaalset väljundvoolu.
4. Kaabli tüüp
Fikseeritud paigaldus: sobib enamiku hoonete juhtmestiku jaoks, tavaliselt kasutatakse ristseotud polüetüleenist (XLPE) isolatsiooniga kaableid, polüvinüülkloriidi (PVC) isolatsiooniga kaableid jne.
Mobiilne paigaldus: kui kaableid tuleb sageli painutada või vibreerida, näiteks mehaaniliste seadmete sees, tuleks valida kummiisolatsiooniga kaablid või silikoonkummist isolatsiooniga kaablid, kuna need on parema painduvuse ja kulumiskindlusega.
5. Isolatsioonimaterjalid
Isolatsioonimaterjali valik sõltub konkreetsest kasutusstsenaariumist. Näiteks XLPE isolatsioon sobib kõrge temperatuuri ja kõrge pingega keskkondadesse, PVC isolatsioon aga üldistes keskkondades kasutamiseks.
6. Kattematerjal
Ka ümbrise materjal peaks sobima kasutuskeskkonnaga. Levinud ümbrisematerjalide hulka kuuluvad PVC mantel, PE ümbris, kummikate jne. Erinõuetega olukordades, nagu õlikindlus, happe- ja leelisekindlus, külmakindlus, kuumakindlus jne, tuleks valida vastavad spetsiaalsed kaablid.
7. Juhtmaterjal
Juhtmaterjalid jagunevad peamiselt kahte tüüpi: vask ja alumiinium. Vasel on parem juhtivus kui alumiiniumil, kuid selle maksumus on kõrgem; Alumiiniumjuhtmega kaablid on kergemad ja odavamad, kuid vasest südamikuga kaablitel on sama ristlõikepinna all suurem voolukandevõime ja parem soojuse hajumine.
8. Leegiaeglustus ja tulepüsivus
Teatud spetsiifilistes keskkondades, näiteks hoonete sees, võib ohutuse suurendamiseks olla vajalik kasutada leegiaeglustavate või tulekindlate omadustega kaableid.
9. Majandus
Lõpuks, kuigi kaablid vastavad kõigile tehnilistele ja ohutusstandarditele, tuleb arvestada ka kulutõhususega. See tähendab mitte ainult esialgse ostuhinna arvestamist, vaid ka pikaajalisi hoolduskulusid ja muid võimalikke kulusid.
10. Standardid ja spetsifikatsioonid
Väga oluline on järgida asjakohaseid riiklikke ja tööstuslikke standardeid ja spetsifikatsioone, nagu GB/T, IEC, ASTM jne. Need standardid esitavad spetsiifilised nõuded kaablite projekteerimise, tootmise, testimise ja muude aspektide kohta, tagades toote järjepidevuse ja töökindluse. kvaliteet.
Näide
Eeldades, et peame kavandama suure maapealse fotogalvaanilise elektrijaama kaabliskeemi, vaadake järgmisi konkreetseid samme:
DC kaabli valik
Kombineerimiskarbi komponent: fotogalvaanilise mooduli ja kombineerija karbi vahelise alalisvoolukaabli jaoks valitakse kõrget voolutugevust arvestades PV1-F 1 * 6 mm ² spetsifikatsiooniga kaabel. Seda tüüpi kaablitel on hea mehaaniline tugevus ja elektriline jõudlus ning see sobib pikaajaliseks kokkupuuteks väliskeskkonna tingimustega.
Kombinaatorikarbist inverterini: see vahemaa on suhteliselt lühike, kuid kui vool on suur, on vaja suurema ristlõikega kaablit, näiteks PV1-F 1 * 10 mm ² või suurem. Samal ajal tuleks kaaluda ka rõhulanguse probleemi, et see ei ületaks määratud protsendipiiri.
Sidekaablite valik
Inverteri väljund trafosse: see kaabli osa vastutab peamiselt muundatud vahelduvvoolu edastamise eest, seega tuleb kaaluda, kas selle voolukandevõime on piisav tippvõimsusega toimetulekuks. Üldjuhul kasutatakse kolme- või mitmesoonelisi soomustatud kaableid ja materjal tuleks valida vasest või alumiiniumist südamikuna vastavalt tegelikule olukorrale.
Erijuhtumite käsitlemine
Kahepoolsete fotogalvaaniliste moodulite kasutamine: Kahepoolsete fotogalvaaniliste moodulite üha suureneva kasutamisega tuleb kaabli valimisel arvestada ka tagasivõimendusega kaasneva täiendava voolukasvuga. IEC 61215: 2021. aastal võeti kasutusele kahepoolne nimesildi päikesekiirguse kiirgus (BNPI) ja kahepoolne töökindlus päikesekiirgus (BSI), mis aitavad paremini hinnata kahepoolsete komponentide tööseisundit ja kohandada vastavalt kaablivalikut.
Kuidas vältida kaabelliini kadu ja pingelangust?
Tehnilised meetodid:
1. Valige kaabli spetsifikatsioonid mõistlikult
Valige traadi ristlõige vastavalt koormusvoolule: lühikeste vahemaade korral piirake juhtme ristlõiget vastavalt küttetingimustele (ohutu voolukandevõime) ja pikkade vahemaade korral valige juhtme ristlõige vastavalt pingekadu tingimustele. ohutu voolukandevõime alus, et tagada, et tööpinge koormuspunktis on kvalifitseeritud vahemikus. Näiteks 50 kW võimsusega ja 300 meetri pikkuse liini arvutamisel, kui kasutatakse 25 mm ² vasest südamikuga kaablit, on ühefaasiline pingelang 20 V ja kahe faasi vaheline summaarne pingelang ulatub 40 V-ni, mis põhjustab klemmi pinge langust. langeb 360 V-ni; Pärast 35 ruutmillimeetrise vasesüdamikuga või 50 ruutmillimeetrise alumiiniumsüdamikuga kaablite kasutamist hoitakse klemmide pingeid vastavalt umbes 370 V ja 366 V juures, mis vastab seadmete normaalse töö nõuetele.
Arvestage keskkonnategurite mõju: kui ümbritseva õhu temperatuur tõuseb, suureneb kaabli takistus ja vastavalt suureneb ka pingelang. Seetõttu tuleks vältida kaablite kasutamist kõrge temperatuuriga keskkondades ning seadmete puhul, mis töötavad pidevalt pikka aega, on soovitatav kasutada suurema spetsifikatsiooniga kaableid, et tagada stabiilne töö pinge kõikumiste korral.
2. Optimeerige joonte kujundust ja paigaldamist
Lühendage toiteallika kaugust: määrake koormuse keskpunkti optimaalne asukoht, et vähendada või vältida toiteallika raadiuse ületamist. Maapiirkondade elektrivõrguliinide toiteraadiuse üldine nõue on, et 400 V liin ei tohiks ületada teatud vahemikku, mis vähendab tõhusalt liinikadude määra.
Ahelatee parandamine: uute ülekande- ja jaotusliinide või olemasolevate liinide renoveerimisega, võttes arvesse kulutõhusust, suurendades sobivalt juhtme ristlõiget ja valides sobivad materjalid, nagu uued energiasäästlikud juhid, madalam elektritakistus ja parem juhtivus. on võimalik saavutada.
Pöördekohtade mõistlik planeerimine: Toitekaablitel on ranged nõuded pöörderaadiusele. Ehitusprotsessi käigus tuleks püüda minimeerida kaablite pöördemomenti ning säilitada kaabli pööramisel loomulik painutus ja reserveeritud osad, et vältida sisemisi mehaanilisi kahjustusi.
3. Parandage süsteemi tõhusust
Võimsusteguri parandamine: Reaktiivvõimsuse kompensatsiooniseadmete, näiteks paralleelsete kondensaatoripankade paigaldamine liini mõlemasse otsa võib parandada võimsustegurit, vähendada induktiivset reaktiivvõimsust ja seeläbi vähendada liini vooluväärtust, mis aitab vähendada liinikadusid.
Kolmefaasiliste koormuste tasakaalu reguleerimine: kolmefaasiliste koormuste parem tasakaalustamine on üks ökonoomsemaid ja tõhusamaid meetmeid kadude vähendamiseks. Jaotades ühefaasilised kasutajad ühtlaselt faasidesse A, B ja C, et vähendada voolutugevust nullliinil, on võimalik saavutada liinikadude vähendamise eesmärk.
4. Tugevdada igapäevast juhtimist ja järelevalvet
Regulaarne ülevaatus ja hooldus: looge terviklik juhtimissüsteem, viige läbi ülevaatused piirkondades, kus võib esineda probleeme, tuvastage kiiresti võimalikud ohud, nagu isolatsiooni vananemine, halvad liigendid jne, ja tegelege nendega, et vältida nende eskaleerumist tõsisteks riketeks.
Täiustatud tehnoloogiliste vahendite kasutamine: täiustatud veebiseire tööriistade, näiteks väliskesta tsirkulatsiooni jälgimise tehnoloogia, fiiberoptilise temperatuuri mõõtmise tehnoloogia ja osalise tühjenemise tuvastamise tehnoloogia kasutuselevõtt, et tugevdada kaabli tööoleku reaalajas jälgimist, varajast hoiatamist defektidest ja ennetada toiteallikat. katkestuste õnnetused.