WSystem fotowoltaiczny (PV), kable są podstawowym elementem, który zapewnia transmisję energii elektrycznej z panelu słonecznego do falownika, systemu magazynowania energii lub systemu dystrybucji energii. Ponieważ panele słoneczne są instalowane w środowiskach zewnętrznych i narażone na ekstremalne pogody, takie jak słońce, deszcz, wiatr itp., Istnieją pewne znaczące różnice między kablami słonecznymi a normalnymi kablami, głównie pod względem materiałów kablowych, trwałości, wydajności izolacji, środowiska pracy itp.
W tym artykule szczegółowo przyjrzy się różnicom między kablami słonecznymi a kablami zwykłymi, obejmującymi ich wymagania projektowe, odpowiednie środowiska, wspólne standardy i ich konkretne zastosowania w systemach fotowoltaicznych.
1. DefinicjaKabel słoneczny
Kabel słoneczny to kabel specjalnie zaprojektowany do systemów fotowoltaicznych (PV). Jego główną funkcją jest łączenie paneli słonecznych z falownikami, urządzeniami do magazynowania energii lub systemami dystrybucji mocy w celu transmitowania energii elektrycznej wytwarzanej przez moduły fotowoltaiczne. Kable słoneczne mają specjalne cechy, takie jak anty-ultrafiolet, przeciwstarzeniowe, oporność w wysokiej temperaturze, odporność na wodę i oporność na korozję, które umożliwiają im utrzymanie doskonałej wydajności i bezpieczeństwa na zewnątrz oraz w ekstremalnych warunkach klimatycznych.
1.1 Struktura kabla słonecznego
Kable słoneczne zwykle składają się z przewodów, warstw izolacyjnych i zewnętrznych osłon. Część przewodu zwykle wykorzystuje miedź (Cu) lub aluminium (AL), wśród których przewody miedzi mają wyższe właściwości przewodowe, a zatem są bardziej powszechne w systemach fotowoltaicznych. Warstwa izolacyjna zwykle wykorzystuje usieciowany polietylen (XLPE), chlorek poliwinylu (PVC) i inne materiały, a zewnętrzna osłona zwykle wykorzystuje polietylen (PE) i inne materiały oporne na pogodę.
2. Definicja normalnego kabla
Zwykłe kable to kable szeroko stosowane do przenoszenia energii przemysłowej, komercyjnej i domowej. Ich główną funkcją jest przesyłanie energii elektrycznej. Istnieje wiele rodzajów zwykłych kabli, w tym kable zasilające, kable sterujące, kable komunikacyjne itp., Które są zwykle używane w pomieszczeniu lub w miejscach o łagodnych warunkach środowiskowych. Struktura zwykłych kabli obejmuje również przewody, izolację i osłonki, ale ich standardy projektowe nadają się głównie do użytku wewnętrznego lub ogólnych zastosowań przemysłowych i ogólnie nie mają odporności na promieniowanie UV, odporności na pogodę lub odporność na korozję wymagane przez kable słoneczne.
3. Główne różnice między kablami słonecznymi i zwykłymi kablami
Istnieje wiele ważnych różnic między kablami słonecznymi i zwykłymi kablami, które różnią się w środowisku aplikacji, wymagań dotyczących wyboru materiałów i wydajności.
3.1 Odporność na środowisko
Kable słoneczne:Kable słoneczne są często zobowiązane do wytrzymania surowszych warunków środowiskowych. Na przykład kable w systemach fotowoltaicznych muszą być często narażone na środowiska zewnętrzne, takie jak wysokiej temperatury, promienie ultrafioletowe, deszcz, wiatr i piasek, chemikalia (takie jak spray solne). Dlatego zewnętrzna osłona i warstwa izolacji kabli słonecznych muszą mieć silną odporność na pogodę, odporność na UV, odporność na wodę i odporność na korozję. Zwykle zewnętrzna osłona kabli słonecznych jest wykonana z poliewolilenu opornego na ultrafiolet (UV) (PE) lub innych materiałów, aby zapobiec starzeniu się UV i degradacji materiału.
Zwykłe kable:Zwykłe kable są zwykle używane w środowiskach wewnętrznych lub nie są bezpośrednio narażone na ekstremalne warunki pogodowe, więc wymagania dotyczące oporności na środowisko są stosunkowo niskie. Zewnętrzny materiał osłonki zwykłych kabli ogólnie nie ma szczególnie silnej odporności na promieniowanie UV i możliwości przeciwstarzeniowych i może być odpowiedni tylko w przypadku łagodniejszych warunków klimatycznych. Jeśli do użytku na zewnątrz wymagane są kable, wymagana jest dodatkowa ochrona.
3.2 Materiały do izolacji kablowej
Kable słoneczne:Materiały izolacyjne kabli słonecznych muszą mieć wyższą odporność na temperaturę, odporność na promieniowanie UV i silniejszy opór utleniania. Ponieważ panele fotowoltaiczne mogą być narażone na silne światło słoneczne przez długi czas, izolacja kabli musi być wykonana z materiałów, które mogą wytrzymać wysokie temperatury, promieniowanie UV i długoterminowe starzenie się. Na przykład powszechnie stosowane materiały izolacyjne dla kabli słonecznych obejmują usieciowany polietylen (XLPE), fluoroplastykę (FEP) i chlorek poliwinylu (PVC) **. Materiały te mogą działać stabilnie przez długi czas w środowiskach o wysokiej temperaturze i ultrafiolecie.
Zwykłe kable: Materiały izolacyjne zwykłych kabli to na ogół PVC (chlorek poliwinylu), polietylen (PE) lub guma. Materiały te są odpowiednie do stosowania w łagodniejszych środowiskach i mają stosunkowo słabą odporność na promieniowanie UV i odporność na starzenie się. Dlatego zwykłe kable nie są odpowiednie do długoterminowej ekspozycji na światło słoneczne lub ostre środowiska zewnętrzne.
3.3 Poziom napięcia
Kable słoneczne:Ocena napięcia kabli słonecznych jest zwykle wyższa i zależy głównie od napięcia projektowego systemu fotowoltaicznego. Wspólne kable słoneczne są oceniane na 600 V, 1000 V lub 1500 V. W przypadku większości systemów fotowoltaicznych mieszkalnych i komercyjnych poziom napięcia 1000 V jest częściej powszechny; W przypadku dużych elektrowni fotowoltaicznych może być wymagany wyższy poziom napięcia, taki jak 1500 V,. Te poziomy napięcia zapewniają, że kable słoneczne mogą bezpiecznie działać w systemach fotowoltaicznych przez długi czas.
Zwykłe kable:Poziomy napięcia zwykłych kabli różnią się w zależności od różnych zastosowań, zwykle 300/500 V, 450/750 V itp., Odpowiednie do zastosowań w gospodarstwach domowych, przemysłowych lub niskich napięci. Zwykłe kable zwykle mają niższą ocenę napięcia niż kable słoneczne i dlatego nie mogą być używane do transmisji mocy w systemach fotowoltaicznych.
3.4 Elastyczność i odporność na zużycie
Kable słoneczne:Ze względu na różnorodność środowisk instalacyjnych systemu fotowoltaicznego kable słoneczne zwykle muszą mieć wysoką wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie. Kable często muszą być układane na ziemi lub połączone między różnymi urządzeniami, więc ich wytrzymałość na rozciąganie i opór zginania są szczególnie ważne. Zewnętrzna konstrukcja kabli słonecznych jest zwykle stosunkowo silna i może wytrzymać wytłaczanie i rozciąganie sił zewnętrznych.
Zwykłe kable:Odporność na ścieranie i wytrzymałość mechaniczna zwykłych kabli zwykle nie są tak dobre jak kable słoneczne, szczególnie gdy są stosowane w środowiskach na świeżym powietrzu, gdzie mogą mieć wpływ na wiatr, deszcz i uderzenie fizyczne. Jeśli zwykłe kable są używane w systemach fotowoltaicznych, może to powodować uszkodzenie kabla lub niestabilną transmisję mocy.
4. Wspólne standardy kabli słonecznych i zwykłych kabli
Zarówno kable słoneczne, jak i zwykłe kable muszą spełniać określone standardy bezpieczeństwa i jakości, ale kable słoneczne muszą przestrzegać bardziej rygorystycznych standardów podczas projektowania i produkcji, aby zapewnić ich stabilność i bezpieczeństwo w systemach fotowoltaicznych.
4.1 Standardy dla kabli słonecznych
IEC 60216:Standard dla oporności cieplnej kabli, wymagający kabli w celu utrzymania wydajności elektrycznej w środowiskach o wysokiej temperaturze.
IEC 60754:Określa wymagania dotyczące uwalniania dymu i gazy korozyjnej z kabli w przypadku pożaru.
UL 4703:Jest to amerykański standard, który w szczególności dotyczy metod projektowania, wydajności i testowania kabli fotowoltaicznych, aby zapewnić, że kable fotowoltaiczne mogą być bezpiecznie stosowane w różnych środowiskach.
Certyfikacja Tüv: Europejski standard certyfikacji kabli fotowoltaicznych, zapewniając, że kable mają wystarczającą odporność na pogodę i odporność na promieniowanie UV.
4.2 Standardy dla zwykłych kabli
IEC 60227:Standard dotyczy ogólnych kabli zasilania, koncentrując się głównie na wymaganiach dotyczących materiałów i projektowania kabli.
UL 83:American Standard, który określa wymagania bezpieczeństwa i testowanie wydajności kabli zasilających.
EN 50525:Europejski standard dla kabli o niskim napięciu.
5. Scenariusze aplikacji kabli słonecznych i zwykłych kabli
5.1 Zastosowanie kabli słonecznych
Kable słoneczne są szeroko stosowane w różnych rodzajach systemów fotowoltaicznych, w tym w elektrowniach fotowoltaicznych mieszkalnych, komercyjnych i na dużą skalę. Służą głównie do łączenia paneli słonecznych do falowników, systemów przechowywania akumulatorów i sieci dystrybucji, aby zapewnić bezpieczną transmisję energii. Ponieważ systemy fotowoltaiczne są zwykle instalowane na zewnątrz, kable muszą być odporne na UV, starzenie się i wysokie temperatury.
5.2 Zastosowanie zwykłych kabli
Zwykłe kable są szeroko stosowane do przesyłania mocy w domach, budynkach przemysłowych i komercyjnych i są często używane do okablowania energii wewnętrznej, linii oświetleniowych, połączeń elektrycznych itp. Zwykłe kable są odpowiednie do łagodnych środowisk i nie nadają się do długoterminowej ekspozycji na zewnątrz lub w ostrych klimatach.