In den letzten Jahren hat sich die Technologie der Photovoltaikindustrie immer schneller entwickelt, die Leistung einzelner Komponenten ist immer größer geworden, auch der Strom von Strings ist immer größer geworden und der Strom von Hochleistungskomponenten hat mehr als erreicht 17A.
Im Hinblick auf das Systemdesign können die Verwendung von Hochleistungskomponenten und eine angemessene Überanpassung die anfänglichen Investitionskosten und die Kosten pro Kilowattstunde des Systems senken.
Die Kosten für AC- und DC-Kabel im System machen einen großen Teil aus.Wie sollten Design und Auswahl reduziert werden, um die Kosten zu senken?
Auswahl an DC-Kabeln
Gleichstromkabel werden im Freien verlegt.Generell empfiehlt sich die Auswahl bestrahlter und vernetzter Photovoltaik-Spezialkabel.
Nach der Bestrahlung mit hochenergetischen Elektronenstrahlen ändert sich die Molekularstruktur des Isolationsschichtmaterials des Kabels von einer linearen zu einer dreidimensionalen Maschenmolekülstruktur, und die Temperaturbeständigkeit steigt von unvernetzten 70℃ auf 90℃, 105℃ , 125℃, 135℃ und sogar 150℃, was 15-50 % höher ist als die Strombelastbarkeit von Kabeln mit den gleichen Spezifikationen.
Es widersteht drastischen Temperaturschwankungen und chemischer Erosion und kann mehr als 25 Jahre im Freien verwendet werden.
Bei der Auswahl von Gleichstromkabeln müssen Sie Produkte mit entsprechenden Zertifizierungen von regulären Herstellern wählen, um einen langfristigen Einsatz im Freien zu gewährleisten.
Das am häufigsten verwendete Photovoltaik-Gleichstromkabel ist das Quadratkabel PV1-F 1*4 4.Mit dem Anstieg des Photovoltaikmodulstroms und der Zunahme der Leistung einzelner Wechselrichter nimmt jedoch auch die Länge des Gleichstromkabels zu, und auch die Anwendung von 6-Quadrat-Gleichstromkabeln nimmt zu.
Gemäß einschlägiger Spezifikationen wird allgemein empfohlen, dass der Verlust von Photovoltaik-Gleichstrom 2 % nicht überschreiten sollte.Wir verwenden diesen Standard, um die Auswahl eines Gleichstromkabels zu entwerfen.
Der Leitungswiderstand des DC-Kabels PV1-F 1*4 mm2 beträgt 4,6 mΩ/Meter und der Leitungswiderstand des DC-Kabels PV 6 mm2 beträgt 3,1 mΩ/Meter.Unter der Annahme, dass die Arbeitsspannung des DC-Moduls 600 V beträgt, beträgt der Spannungsabfallverlust von 2 % 12 V.
Unter der Annahme, dass der Modulstrom 13 A beträgt und ein 4-mm2-Gleichstromkabel verwendet wird, wird empfohlen, dass der Abstand vom äußersten Ende des Moduls zum Wechselrichter 120 Meter nicht überschreitet (einzelner Strang, ohne Plus- und Minuspole).
Wenn der Abstand größer ist, wird empfohlen, ein 6-mm2-Gleichstromkabel zu wählen. Es wird jedoch empfohlen, dass der Abstand vom äußersten Ende des Moduls zum Wechselrichter nicht mehr als 170 Meter beträgt.
Auswahl an AC-Kabeln
Um die Systemkosten zu senken, werden die Komponenten und Wechselrichter von Photovoltaik-Kraftwerken selten im Verhältnis 1:1 konfiguriert.Stattdessen wird ein gewisses Maß an Überanpassung entsprechend den Lichtverhältnissen, Projektanforderungen usw. entworfen.
Beispielsweise wird für eine 110-kW-Komponente ein 100-kW-Wechselrichter ausgewählt.Gemäß der 1,1-fachen Überanpassungsberechnung auf der AC-Seite des Wechselrichters beträgt der maximale AC-Ausgangsstrom etwa 158 A.
Die Auswahl der AC-Kabel kann anhand des maximalen Ausgangsstroms des Wechselrichters bestimmt werden.Denn egal, wie stark die Komponenten übereinander abgestimmt sind, der Strom am AC-Eingang des Wechselrichters wird niemals den maximalen Ausgangsstrom des Wechselrichters überschreiten.
Zu den häufig verwendeten AC-Kupferkabeln für Photovoltaiksysteme gehören BVR und YJV sowie andere Modelle.BVR bedeutet Kupferkern-Polyvinylchlorid-isolierter weicher Draht, YJV vernetztes Polyethylen-isoliertes Stromkabel.
Achten Sie bei der Auswahl auf das Spannungsniveau und das Temperaturniveau des Kabels.Wählen Sie einen flammhemmenden Typ.Kabelspezifikationen werden durch Adernummer, Nennquerschnitt und Spannungspegel ausgedrückt: Spezifikationsausdruck für einadriges Abzweigkabel, 1*Nennquerschnitt, wie zum Beispiel: 1*25mm 0,6/1kV, was auf ein 25-Quadratkabel hinweist.
Spezifikationen von mehradrigen verdrillten Abzweigkabeln: die Anzahl der Kabel in derselben Schleife * Nennquerschnitt, wie zum Beispiel: 3*50+2*25 mm 0,6/1 kV, was 3 50 quadratische stromführende Drähte, einen 25 quadratischen Neutralleiter und ein 25-Quadrat-Erdungskabel.
Was ist der Unterschied zwischen einadrigem Kabel und mehradrigem Kabel?
Als einadriges Kabel bezeichnet man ein Kabel mit nur einem Leiter in einer Isolationsschicht.Unter mehradrigem Kabel versteht man ein Kabel mit mehr als einem isolierten Kern.Hinsichtlich der Isolationsleistung müssen sowohl einadrige als auch mehradrige Kabel den nationalen Standards entsprechen.
Der Unterschied zwischen mehradrigen Kabeln und einadrigen Kabeln besteht darin, dass einadrige Kabel an beiden Enden direkt geerdet sind und die Metallabschirmschicht des Kabels auch einen Umlaufstrom erzeugen kann, der zu Verlusten führt.
Bei einem mehradrigen Kabel handelt es sich im Allgemeinen um ein dreiadriges Kabel, da während des Kabelbetriebs die Summe der durch die drei Adern fließenden Ströme Null ist und an beiden Enden der Metallabschirmungsschicht des Kabels grundsätzlich keine induzierte Spannung vorhanden ist.
Aus Sicht der Stromkreiskapazität ist bei einadrigen und mehradrigen Kabeln die Nennstrombelastbarkeit von einadrigen Kabeln größer als die von dreiadrigen Kabeln bei gleichem Querschnitt;
Die Wärmeableitungsleistung von einadrigen Kabeln ist höher als die von mehradrigen Kabeln.Unter den gleichen Last- oder Kurzschlussbedingungen ist die von einadrigen Kabeln erzeugte Wärme geringer als die von mehradrigen Kabeln, was sicherer ist;
Aus Sicht der Kabelverlegung sind mehradrige Kabel einfacher zu verlegen und Kabel mit Innen- und Mehrschicht-Doppelschichtschutz sind sicherer;Einadrige Kabel lassen sich beim Verlegen leichter biegen, allerdings ist die Verlegung über große Entfernungen bei einadrigen Kabeln schwieriger als bei mehradrigen Kabeln.
Aus Sicht der Kabelkopfinstallation sind einadrige Kabelköpfe einfacher zu installieren und für die Leitungsteilung geeignet.Preislich liegt der Stückpreis von mehradrigen Kabeln etwas über dem von einadrigen Kabeln.
Kenntnisse in der Verkabelung von Photovoltaikanlagen
Die Leitungen der Photovoltaikanlage sind in Gleich- und Wechselstromanteile unterteilt.Diese beiden Teile müssen separat verkabelt werden.Der DC-Teil ist an die Komponenten angeschlossen, der AC-Teil ist an das Stromnetz angeschlossen.
In mittleren und großen Kraftwerken gibt es viele Gleichstromkabel.Um zukünftige Wartungsarbeiten zu erleichtern, sollten die Leitungsnummern jedes Kabels fest angebracht sein.Starke und schwache Stromleitungen werden getrennt.Wenn Signalleitungen vorhanden sind, wie z. B. 485-Kommunikation, sollten diese separat verlegt werden, um Störungen zu vermeiden.
Bereiten Sie beim Verlegen der Kabel Leitungen und Brücken vor.Versuchen Sie, die Drähte nicht freizulegen.Es sieht besser aus, wenn die Drähte horizontal und vertikal verlegt werden.Vermeiden Sie Kabelverbindungen in Leitungen und Brücken, da diese unbequem zu warten sind.Wenn Aluminiumdrähte Kupferdrähte ersetzen, müssen zuverlässige Kupfer-Aluminium-Adapter verwendet werden.
In der gesamten Photovoltaikanlage sind Kabel ein sehr wichtiger Bestandteil und ihr Kostenanteil im System steigt.Wenn wir ein Kraftwerk planen, müssen wir die Systemkosten so weit wie möglich einsparen und gleichzeitig den zuverlässigen Betrieb des Kraftwerks gewährleisten.
Daher kommt der Auslegung und Auswahl von AC- und DC-Kabeln für Photovoltaikanlagen eine besondere Bedeutung zu.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. Juni 2024
