Die Technologie in der Photovoltaikbranche entwickelt sich rasant weiter. Die Leistung einzelner Komponenten nimmt zu und auch der Strom von String-Baugruppen nimmt zu. Der Strom von Hochleistungskomponenten hat 17 A oder mehr erreicht. Beim Systemdesign können durch die Verwendung von Hochleistungskomponenten und angemessenem reserviertem Platz die anfänglichen Kapitalkosten und die Kilowattstundenkosten des Systems gesenkt werden. Die Kosten für AC- und DC-Kabel im System sind nicht gering. Wie sollten Design und Auswahl erfolgen, um die Kosten zu senken?
Gleichstromkabel werden im Freien verlegt. Generell empfiehlt es sich, Photovoltaik-spezifische Kabel zu wählen, die bestrahlt und vernetzt sind. Nach der Bestrahlung mit hochenergetischen Elektronenstrahlen verändert sich die molekulare Struktur des Isolationsschichtmaterials der Kabel von einer linearen zu einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur. Der Temperaturbeständigkeitsgrad wird von nicht-kreuz-verbundenen 70 Grad auf 90 Grad, 105 Grad, 125 Grad, 135 Grad und sogar 150 Grad erhöht, und die Strombelastbarkeit wird um 15-50 % im Vergleich zu Kabeln mit der gleichen Spezifikation erhöht. Es widersteht drastischen Temperaturschwankungen und chemischer Erosion und kann mehr als 25 Jahre im Freien verwendet werden. Bei der Auswahl von Gleichstromkabeln ist es notwendig, Produkte von etablierten Herstellern mit entsprechenden Zertifizierungen auszuwählen, um einen langfristigen Einsatz im Freien zu gewährleisten. Derzeit sind die am häufigsten verwendeten Gleichstromkabel für Photovoltaikanlagen PV1-F1*4 mit einem Querschnitt von 4 mm². Mit zunehmendem Strom der Photovoltaikkomponenten und zunehmender Leistung jedes Wechselrichters nimmt jedoch auch die Länge der Gleichstromkabel zu und es werden auch immer häufiger Gleichstromkabel mit 6 mm² verwendet. Gemäß einschlägiger Spezifikationen wird allgemein empfohlen, dass der Verlust von Photovoltaik-Gleichstrom 2 % nicht überschreiten sollte. Wir verwenden diesen Standard, um die Auswahl von DC-Kabeln zu entwerfen. Der Widerstand des DC-Kabels PV1-F1*4 mm² beträgt 4,6 mΩ/m und der Widerstand des DC-Kabels PV6 mm² beträgt 3,1 mΩ/m.
Um die Systemkosten zu senken, werden in Photovoltaik-Kraftwerken Komponenten und Wechselrichter selten im Verhältnis 1:1 konfiguriert. Stattdessen werden bestimmte Überkonfigurationen basierend auf den Lichtverhältnissen und den Projektanforderungen entworfen. Beispielsweise wird für ein 110-kW-Modul ein 100-kW-Wechselrichter ausgewählt und der maximale AC-Ausgangsstrom beträgt etwa 158 A. AC-Kabel können basierend auf dem maximalen Ausgangsstrom des Wechselrichters ausgewählt werden. Unabhängig davon, wie viele Komponenten konfiguriert sind, wird der AC-Eingangsstrom des Wechselrichters niemals den maximalen Ausgangsstrom des Wechselrichters überschreiten.
Zu den gängigen AC-Kupferkabeln für Photovoltaikanlagen gehören verschiedene Modelle wie BVR und YJV. BVR steht für mit Kupferkern und Polyvinylchlorid isoliertes flexibles Kabel, und YJV steht für vernetztes, mit Polyethylen isoliertes Stromkabel. Bei der Auswahl ist es notwendig, auf die Spannungs- und Temperaturklasse des Kabels zu achten und einen flammhemmenden Typ zu wählen. Die Kabelspezifikationen werden durch die Anzahl der Adern, den Nennquerschnitt und die Spannungsklasse dargestellt: Einadrige Abzweigkabelspezifikationsdarstellung, 1*Nennquerschnitt, wie zum Beispiel: 1*25 mm 0,6/1 kV, stellt ein 25-Quadratkabel dar. Mehradrige verdrillte Abzweigkabelspezifikationsdarstellung, die Anzahl der Kabel im gleichen Stromkreis * Nennquerschnitt-, wie zum Beispiel: 3*50+2*25 mm 0,6/1 kV, repräsentiert 3 50 quadratische Heißdrähte, 1 25 quadratische Neutralleiter und 1 25 quadratische Erdungskabel.
Was sind die Unterschiede zwischen einadrigen Kabeln und mehradrigen Kabeln?
Ein einadriges Kabel bezieht sich auf ein Kabel, bei dem es nur einen Leiter innerhalb einer einzelnen Isolierschicht gibt. Ein mehradriges Kabel ist ein Kabel mit mehreren isolierten Adern. Hinsichtlich der Isolationsleistung müssen sowohl einadrige Kabel als auch mehradrige Kabel den nationalen Standards entsprechen. Der Unterschied zwischen mehradrigen Kabeln und einadrigen Kabeln besteht darin, dass die beiden Enden eines einadrigen Kabels direkt geerdet sind und die metallische Abschirmschicht des Kabels auch einen Umlaufstrom erzeugen kann, der zu Verlusten führt. Die Summe der durch die drei Kerndrähte fließenden Ströme ist Null und es gibt grundsätzlich keine induzierte Spannung auf der metallischen Abschirmschicht des Kabels. In Bezug auf die Schaltkreiskapazität ist die Nennstrombelastbarkeit eines einadrigen Kabels bei gleicher Querschnittsfläche größer als die eines dreiadrigen Kabels. Die Wärmeableitungsleistung eines einadrigen Kabels ist größer als die eines mehradrigen Kabels. Unter den gleichen Last- oder Kurzschlussbedingungen ist die von einem einadrigen Kabel erzeugte Wärme geringer als die eines mehradrigen Kabels, was sicherer ist. Hinsichtlich der Kabelverlegung sind mehradrige Kabel einfacher und komfortabler zu verlegen, zudem verfügen die Kabel über eine Innenschicht und eine zweischichtige Schutzschicht. Aufgrund der Installation von Kabelköpfen ist es einfacher, ein einadriges Kabel während der Installation zu biegen, die Schwierigkeit bei der Verlegung über eine lange Distanz ist jedoch größer als bei mehradrigen Kabeln. Durch die Installation von Kabelköpfen ist die Installation eines einadrigen Kabelkopfes einfacher und die Verkabelung bequemer. Preislich gesehen ist der Stückpreis von mehradrigen Kabeln etwas höher als der von einadrigen Kabeln.
Der Stromkreis der Photovoltaikanlage ist in den Gleichstromteil und den Wechselstromteil unterteilt. Diese beiden Teile der Schaltung müssen separat verdrahtet werden. Der DC-Teil ist an die Komponenten angeschlossen, der AC-Teil ist an das Stromnetz angeschlossen. In großen und mittelgroßen Kraftwerken gibt es mehr Gleichstromkabel. Um zukünftige Wartungsarbeiten zu erleichtern, sollte die Adernummer jedes Kabels fest festgelegt werden. Trennen Sie die starken und schwachen Drähte. Wenn Signalleitungen vorhanden sind, wie z. B. 485-Kommunikation, sollten diese separat verlegt werden, um Störungen zu vermeiden. Bereiten Sie während der Verkabelung Kabelkanäle und Brücken vor und achten Sie darauf, die Kabel nicht freizulegen. Bei horizontaler und vertikaler Verkabelung sieht es besser aus. Versuchen Sie, Kabelverbindungen im Kabelkanal und in der Brücke zu vermeiden, da dies die Wartung erschwert. In der gesamten Photovoltaikanlage sind Kabel ein äußerst wichtiger Bestandteil und die Kosten der Anlage steigen. Bei der Planung des Kraftwerks müssen wir den zuverlässigen Betrieb des Kraftwerks sicherstellen und gleichzeitig die Systemkosten so gering wie möglich halten. Daher kommt der Auslegung und Auswahl von AC- und DC-Kabeln für die Photovoltaikanlage eine besondere Bedeutung zu. Darüber hinaus beeinträchtigen ungeeignete Drähte und Kabel nicht nur unsere Nutzung, sondern wirken sich auch direkt auf unsere Lebenssicherheit aus. Deshalb müssen wir wachsam sein und qualitativ hochwertige Kabel mit Qualitätssicherung wählen.
Verantwortung für unser Leben zu übernehmen und eine sichere Umgebung zu schaffen, ist nicht nur das Ziel, das asiatische Kabel seit jeher verfolgen, sondern auch das, was jeder von uns tun sollte.
