Como escolher o cabo certo para usinas fotovoltaicas de grande escala instaladas no solo?

Com a aceleração da transição energética global, as usinas solares fotovoltaicas de grande escala instaladas no solo tornaram-se uma força fundamental na geração de energia renovável. Em comparação com os sistemas instalados em telhados, essas instalações de grande porte exigem maior capacidade, vida útil mais longa e confiabilidade superior.

Em um sistema fotovoltaico, os cabos são o “sistema nervoso” que conecta os módulos, pentes e outros elementos.Caixas de distribuição, inversores e pontos de conexão à rede. O desempenho desses componentes impacta diretamente a eficiência de geração de energia e a vida útil do sistema. A seleção inadequada de cabos pode levar à perda de energia, degradação do isolamento e até mesmo paralisações.

Então, como os cabos devem ser selecionados cientificamente para usinas fotovoltaicas de grande escala instaladas no solo?

 

 

1. Requisitos especiais de cabos para usinas fotovoltaicas de grande escala instaladas no solo

Devido ao ambiente operacional complexo e à necessidade de operação por mais de 25 anos, a seleção de cabos para usinas fotovoltaicas de grande escala exige as seguintes considerações:

• Classificação de alta tensão e alta capacidade de condução de corrente.

Devido à grande capacidade do sistema, os cabos devem suportar tensões CC mais elevadas (normalmente 1500 V CC) e correntes CA maiores para garantir uma operação segura.

• Resistência a altas temperaturas, raios UV e intempéries

Os cabos ficam expostos à luz solar por longos períodos e devem suportar fortes raios UV, temperaturas altas e baixas, chuva e neve.

• Resistente a estresse mecânico

Durante a instalação, o cabo pode ser submetido a forças mecânicas como arrasto a longa distância, cobertura do solo e compactação durante a construção.

• À prova de roedores, insetos e umidade.

As centrais elétricas instaladas no solo, longe de áreas urbanas, estão frequentemente expostas a mordidas de roedores, danos causados ​​por insetos e ambientes subterrâneos úmidos.

• Longa vida útil e baixos custos de manutenção

A expectativa de vida útil é de 25 a 30 anos, reduzindo os custos de manutenção e as perdas por tempo de inatividade causadas pela substituição de cabos.

2. Principais tipos e cenários de aplicação de cabos fotovoltaicos

(1) Cabo CC

• Normas comuns: PV1-F (TÜV 2 PfG 1169/08.2007), EN50618 (H1Z2Z2-K)
• Utilizado para conexão CC entre componentes e caixa de junção, caixa de junção e inversor.

Características: resistência a alta tensão, resistência aos raios UV, resistência a ácidos e álcalis, resistência ao desgaste.

(2) Cabo CA

• Modelos comuns: YJV, YJLV (isolamento em polietileno reticulado) Cabo de alimentação)
• Utilizado entre o inversor e a estação de reforço, e entre a estação de reforço e o ponto de conexão à rede.
• Características: alto grau de isolamento, boa resistência mecânica

(3) Seleção de núcleo de alumínio versus núcleo de cobre

• Núcleo de cobre: ​​excelente condutividade e boa flexibilidade, porém com preço relativamente alto e peso elevado.
• Núcleo de alumínio (condutor de liga de alumínio): leve, com excelente relação custo-benefício, adequado para instalações de longa distância e projetos com restrições orçamentárias.
• Muitas usinas de grande porte utilizam cabos com núcleo de alumínio para o lado CA a fim de reduzir o investimento total.

(4) Cabos para Fins Específicos

• Cabos anti-névoa salina (para usinas fotovoltaicas costeiras)
• Cabos resistentes a roedores e cupins (para ambientes selvagens/remotos)
• Cabos resistentes ao fogo ou com baixa emissão de fumaça e isentos de halogênio (para requisitos de segurança mais elevados)

 

3. Análise dos principais indicadores de seleção

• Tensão nominal e área da seção transversal

A área da seção transversal precisa ser calculada com base na capacidade do sistema, no nível de tensão, no comprimento da linha e na queda de tensão admissível.

Por exemplo, em um sistema de 1500V CC, é necessário garantir que a queda de tensão no ponto de máxima potência não exceda a faixa especificada.

• Materiais de isolamento e revestimento

XLPO (poliolefina reticulada): Resistência a altas temperaturas (125 °C), resistência aos raios UV e excelentes propriedades mecânicas.

PVC: Baixo custo, mas com menor resistência às intempéries e à temperatura.

EVA: materiais com baixa emissão de fumaça e livres de halogênios: ecológicos e resistentes ao fogo.

• Faixa de temperatura e capacidade de corrente

Garantir a operação estável a longo prazo na faixa de -40°C a +90°C (e até 125°C), com margem de capacidade de corrente suficiente.

• Normas e Certificações

Dê preferência a produtos com certificações internacionais, como TÜV, IEC, UL e CE, para garantir a conformidade com os requisitos de projetos no exterior.

• Testes de durabilidade

Inclui dados de testes de envelhecimento por raios UV, corrosão por névoa salina, resistência à abrasão e resistência à água.

4. Recomendações de assentamento e instalação

• Opções de método de assentamento:

Subterrâneo (baixo custo, mas requer proteção contra umidade e roedores), Aéreo (fácil manutenção, mas requer proteção contra vento e raios), Valeta para cabos (alta segurança, mas alto investimento)

• Precauções de construção:

1. Evite que os cabos entrem em contato direto com superfícies metálicas quentes.
2. Controle o raio de curvatura (geralmente não inferior a 6-8 vezes o diâmetro externo do cabo).
3. Deixe uma margem de comprimento para expansão e contração térmica.
4. Utilize conectores compatíveis, à prova d’água e resistentes aos raios UV.

5. Erros comuns de seleção e estudos de caso

• Área de seção transversal pequena: superaquecimento do cabo e aumento da perda de potência
• Utilizar cabos de energia comuns em vez de cabos fotovoltaicos: envelhecimento rápido do isolamento e maior risco de curto-circuito.
• Manuseio inadequado de conectores com núcleo de alumínio: Alta resistência de contato, aquecimento ou até mesmo queimaduras.
• Proteção inadequada durante a construção: Falhas prematuras devido a esmagamento e mordidas de roedores durante a terraplenagem.

6. Considerações sobre custos e ciclo de vida

Embora de alta qualidade Cabo solarEmbora exijam um investimento inicial maior, ao longo de um ciclo de vida operacional de 25 anos, podem reduzir significativamente:

• Custos de tempo de inatividade e manutenção
• Perda de potência devido à perda de energia
• Riscos de indenização causados ​​por acidentes

Segundo dados do setor, os custos com cabos representam menos de 5% do investimento total em uma usina fotovoltaica, mas seu desempenho impacta mais de 20% da viabilidade econômica ao longo de todo o ciclo de vida.

7. Conclusão e Recomendações de Aquisição

• Escolha o fornecedor certo: selecione fabricantes com certificações internacionais, capacidade de entrega estável e longa experiência em exportação.
• Adapte às condições do projeto: Selecione materiais e estruturas adequados a ambientes como alta temperatura, névoa salina, poeira e umidade.

Somos especializados em pesquisa, desenvolvimento e produção de cabos solares. Nossos produtos são exportados para mais de 80 países na Europa, Oriente Médio, Sudeste Asiático e África. Oferecemos uma variedade de soluções personalizadas, incluindo cabos solares com núcleo de cobre estanhado, cabos de liga de alumínio, cabos resistentes a roedores e cupins e cabos resistentes à névoa salina.

Se você estiver selecionando cabos para uma usina fotovoltaica de grande escala instalada no solo, entre em contato conosco para obter suporte técnico e um orçamento personalizado.