Fotovoltaický kabel (PV kabel) je kabel určený pro solární fotovoltaické systémy. Používá se hlavně k připojení fotovoltaických modulů (solárních panelů) s střídači nebo bateriovými systémy. Vzhledem k tomu, že fotovoltaické systémy obvykle pracují ve venkovním prostředí, musí tyto kabely mít dobrou odolnost proti povětrnostním povětrnostem, odolnost proti vysoké teplotě, odolnost proti UV a oděru. Pokud jde o výběr fotovoltaických kabelů, úroveň napětí je klíčovým parametrem.
Tento článek podrobně diskutuje o napěťových charakteristikách fotovoltaických kabelů, včetně definice, charakteristik, běžných úrovní napětí solárních kabelů a solárních vodičů a jak vybrat vhodné kabely.
1. Solární kabel a solární drát
Solární kabel je kabel určený pro fotovoltaické (PV) systémy. Obvykle se skládá z více mědi nebo hliníkových vodičů a je vybavena robustním vnějším pláštěm. Používá se hlavně k připojení fotovoltaických modulů k střídačům, zařízením pro skladování energie baterie nebo jiných systémových součástí. Solární kabely musí nejen splnit požadavky na elektrický výkon, ale také musí mít dobré fyzické a mechanické vlastnosti, aby se přizpůsobily různým drsným podmínkám vystaveným přirozenému prostředí po dlouhou dobu.
Solární drát Tento termín obecně odkazuje na formu solárního kabelu, zejména na jeden vodič. V některých případech jsou vodič a kabel zaměnitelné termíny, zejména pokud uvnitř kabelu je pouze jeden vodič. Proto existují určité rozdíly mezi solárními kabely a solárními dráty v denním používání, ale obecně jsou jejich funkce podobné - přenášející elektrickou energii ve fotovoltaických systémech.
2. úroveň napětífotovoltaické kabely
Při výběru fotovoltaických kabelů je velmi důležité porozumět jejich úrovni napětí. Úroveň napětí je maximální napětí, které kabel během použití vydrží. To nejen přímo souvisí s elektrickou bezpečností, ale také ovlivňuje účinnost přenosu výkonu a provozní stabilitu fotovoltaického systému.
2.1 Společné úrovně napětí fotovoltaických kabelů
Hladiny napětí fotovoltaických kabelů jsou obvykle rozděleny na nízké napětí (nízké napětí) a vysoké napětí (vysoké napětí). V závislosti na různých regionech a standardech se jmenovité napětí fotovoltaických kabelů může lišit, ale obvykle existují následujícíSpolečné úrovně napětí:
Kabel nízkopěťového napětí:
Ve většině obytných a malých komerčních fotovoltaických systémů je běžná úroveň napětí nízký napětí. Tyto kabely jsou obvykle hodnoceny na 600 V nebo 1000 V. Například nejběžnějším modelem slunečního kabelu je PV 1- f, s jmenovitým napětím 1000 V DC.
Kabel s vysokým napětím:
U některých velkých fotovoltaických elektráren nebo vysokopěťových systémů mohou být vyžadovány kabely s vysokým napětím. Jmenovité napětí takových kabelů je obecně 1500 V DC. Kabely s vysokým napětím mohou přenášet více výkonu a jsou vhodné pro aplikace s delšími vzdálenostmi přenosu výkonu.
2.2 Vztah mezi jmenovitým napětím a systémovým napětím
Provozní napětí fotovoltaického systému se obvykle tvoří připojením více fotovoltaických modulů v sérii, takže výpočet napětí je založen na jmenovitém napětí fotovoltaických modulů. Pro zajištění bezpečnosti kabelu je při výběru vhodného kabelu nutné zajistit, aby jeho jmenovité napětí nebylo nižší než maximální provozní napětí fotovoltaického systému.
V systému 600 V by se jmenovité napětí fotovoltaického kabelu mělo splnit 600 V DC.
V systému 1000 V by se jmenovité napětí fotovoltaického kabelu mělo splnit 1000 V DC.
U systému 1500 V by se jmenovité napětí kabelu mělo splnit 1500 V DC nebo vyšší.
Výběr úrovně napětí kabelu PV, která odpovídá napětí systému, může zajistit, aby kabel nebude poškozen přetížením a vyhnout se problémům s elektrickou bezpečností.
3. Požadavky na elektrické výkonyPV kabely
Kromě úrovně napětí musí PV kabely splňovat také řadu požadavků na elektrický výkon:
3.1 Vodivost a odpor
Vodivost kabelu úzce souvisí s použitým materiálem a jako vodič se obvykle používá měď (Cu) nebo hliník (AL). Měď má vyšší vodivost, takže při stejném proudovém zatížení může být plocha průřezu měděného kabelu relativně malá. Měděné vodiče mají nižší odpor, což pomáhá snížit ztrátu energie během přenosu energie.
3.2 Materiály izolace a pláště
Izolace a vnější materiály pláště PV kabelů musí mít vysokou odolnost proti teplotě, odolnost proti UVR, odolnost proti vlhkosti a odolnost proti korozi. Mezi běžně používané izolační materiály patří zesítěný polyethylen (XLPE), ** polyvinylchlorid (PVC) ** atd. Tyto materiály mohou účinně zabránit stárnutí kabelu a zajistit dlouhodobý stabilní provoz kabelu.
3.3 teplotní rozsah kabelu
PV kabely se obecně musí být schopny přizpůsobit širokému rozsahu provozních teplot. Většina PV kabelů má rozsah provozní teploty -40 stupně na +90 stupeň a může fungovat stabilně v prostředí s vysokou teplotou a přizpůsobit se různým klimatickým podmínkám.
4. Společné standardy pro fotovoltaické kabely
Konstrukce a výroba fotovoltaických kabelů musí dodržovat specifické mezinárodní a regionální standardy. Mezi běžné standardy patří:
IEC 60216:Testovací standard tepelné stability pro kabely.
IEC 60754:Určuje požadavky na hustotu kouře a korozivní plyny během požárů kabelů.
UL 4703:Americký standard, který specifikuje konstrukční a výkonnostní požadavky na fotovoltaické kabely.
Certifikace TüV:V Evropě jsou fotovoltaické kabely obvykle vyžadovány, aby vyhovovaly certifikaci TüV, aby bylo zajištěno, že mohou být bezpečně použity ve fotovoltaických aplikacích.
5. Jak vybrat fotovoltaické kabely
Při výběru správného fotovoltaického kabelu musíte zvážit více faktorů, včetně úrovně napětí, napětí systému, proudového zatížení, podmínek prostředí atd.
5.1 Určete napětí systému
Nejprve si musíte vybrat jmenovité napětí kabelu podle operačního napětí fotovoltaického systému. Pokud je systémové napětí 1000 V, měli byste si vybrat kabel s jmenovitým napětím 1000 V nebo vyšší. Pro systém 1500 V musíte vybrat kabel vhodný pro přímý proud 1500 V (DC).
5.2 Zvažte aktuální zatížení
Kromě napětí musíte také vybrat příslušný průřez kabelu na základě aktuálního zatížení systému. Pokud je průřezová plocha kabelu příliš malá, způsobí to, že se kabel zahřívá nebo bude dokonce poškozen. Pokud je průřezová plocha kabelu příliš velká, zvýší náklady. Proto je velmi důležité přiměřeně vypočítat aktuální zatížení a vybrat příslušný průřez kabelu.
5.3 Přizpůsobte se podmínkám prostředí
Fotovoltaické kabely se obvykle vyžadují ve venkovním prostředí, takže je nutné vybrat kabely s dobrou odolností proti povětrnostním povětrnostem, odolností proti korozi a odolnost proti korozi a odolností proti vysoké teplotě. Různé typy fotovoltaických kabelů lze vybrat v závislosti na instalačním prostředí (jako jsou solární elektrárny, střechy nebo podzemí).