Как выбрать подходящий кабель для крупных наземных фотоэлектрических электростанций?

По мере ускорения глобального энергетического перехода крупномасштабные наземные солнечные электростанции стали ключевым фактором в сфере возобновляемой энергетики. По сравнению с системами, устанавливаемыми на крышах, эти крупномасштабные установки требуют большей мощности, более длительного срока службы и большей надежности.

В фотоэлектрической системе кабели представляют собой «нервную систему», соединяющую модули, гребенки и т.д.Вспомогательные коробки, инверторы и точки подключения к сети. Их производительность напрямую влияет на эффективность выработки электроэнергии и срок службы системы. Неправильный выбор кабеля может привести к потерям мощности, ухудшению изоляции и даже простоям.

Итак, как следует с научной точки зрения выбирать кабели для крупных наземных фотоэлектрических электростанций?

 

 

1. Особые требования к кабелям для крупных наземных фотоэлектрических электростанций

Ввиду сложной среды эксплуатации и необходимости работы в течение более 25 лет, при выборе кабелей для крупных фотоэлектрических электростанций необходимо учитывать следующие факторы:

• Высокое номинальное напряжение и высокая токовая нагрузка

В связи с большой пропускной способностью системы кабели должны выдерживать более высокие напряжения постоянного тока (обычно 1500 В постоянного тока) и большие токи переменного тока для обеспечения безопасной работы.

• Высокая термостойкость, устойчивость к УФ-излучению и атмосферным воздействиям.

Кабели длительное время подвергаются воздействию солнечного света и должны выдерживать сильные ультрафиолетовые лучи, высокие и низкие температуры, дождь и снег.

• Устойчивость к механическим нагрузкам

В процессе прокладки кабель может подвергаться механическим воздействиям, таким как протягивание на большие расстояния, засыпка грунтом и уплотнение грунта при строительстве.

• Защита от грызунов, насекомых и влаги.

Наземные электростанции, расположенные вдали от городских районов, часто подвергаются укусам грызунов, повреждениям от насекомых и воздействию влажной подземной среды.

• Длительный срок службы и низкие затраты на техническое обслуживание

Целевой срок службы составляет 25-30 лет, что позволяет снизить затраты на техническое обслуживание и потери от простоев, вызванных заменой кабелей.

2. Основные типы и сценарии применения фотоэлектрических кабелей

(1) Кабель постоянного тока

• Общие стандарты: PV1-F (TÜV 2 PfG 1169/08.2007), EN50618 (H1Z2Z2-K)
• Используется для подключения постоянного тока между компонентами и распределительной коробкой, а также между распределительной коробкой и инвертором.

Характеристики: устойчивость к высокому напряжению, устойчивость к УФ-излучению, устойчивость к кислотам и щелочам, износостойкость.

(2) Кабель переменного тока

• Распространенные модели: YJV, YJLV (с изоляцией из сшитого полиэтилена). Кабель питания)
• Используется между инвертором и повышающей подстанцией, а также между повышающей подстанцией и точкой подключения к сети.
• Характеристики: высокий класс изоляции, хорошая механическая прочность.

(3) Выбор между алюминиевым и медным сердечником

• Медный сердечник: отличная проводимость и хорошая гибкость, но относительно высокая цена и большой вес.
• Проводник с алюминиевым сердечником (алюминиевый сплав): малый вес, высокая экономичность, подходит для прокладки на большие расстояния и проектов с ограниченным бюджетом.
• На многих крупных предприятиях для передачи переменного тока используются кабели с алюминиевым сердечником, что позволяет снизить общие инвестиции.

(4) Кабели специального назначения

• Кабели, устойчивые к солевому туману (для прибрежных фотоэлектрических электростанций)
• Кабели, устойчивые к грызунам и термитам (для дикой природы/удалённых районов).
• Огнестойкие или малодымные безгалогенные кабели (для повышения требований к безопасности)

 

3. Анализ ключевых показателей отбора

• Номинальное напряжение и площадь поперечного сечения

Площадь поперечного сечения необходимо рассчитать, исходя из пропускной способности системы, уровня напряжения, длины линии и допустимого падения напряжения.

Например, в системе постоянного тока напряжением 1500 В необходимо обеспечить, чтобы падение напряжения в точке максимальной мощности не превышало заданный диапазон.

• Материалы для изоляции и оболочки

Сшитый полиолефин (XLPO): высокая термостойкость (125 °C), устойчивость к УФ-излучению и превосходные механические свойства.

ПВХ: Низкая стоимость, но более низкая устойчивость к атмосферным воздействиям и перепадам температур.

ЭВА: малодымные, безгалогенные материалы: экологически чистые и огнестойкие.

• Диапазон рабочих температур и допустимая токовая нагрузка

Обеспечьте стабильную работу в течение длительного времени в диапазоне температур от -40°C до +90°C (даже до 125°C) с достаточным запасом по току.

• Стандарты и сертификация

Предпочтительно выбирать продукцию, имеющую международные сертификаты, такие как TÜV, IEC, UL и CE, чтобы обеспечить соответствие требованиям зарубежных проектов.

• Испытания на долговечность

Включает данные испытаний на старение под воздействием УФ-излучения, коррозию в солевом тумане, износостойкость и водостойкость.

4. Рекомендации по укладке и монтажу

• Варианты способа укладки:

Подземный (низкая стоимость, но требует защиты от влаги и грызунов), надземный (простота в обслуживании, но требует защиты от ветра и молний), кабельный траншейный (высокая безопасность, но высокие инвестиции).

• Меры предосторожности при строительстве:

1. Избегайте прямого контакта кабелей с горячими металлическими поверхностями.
2. Контролируйте радиус изгиба (как правило, не менее чем в 6-8 раз превышающий внешний диаметр кабеля).
3. Предусмотрите запас по длине с учетом теплового расширения и сжатия.
4. Используйте совместимые водонепроницаемые и устойчивые к ультрафиолетовому излучению разъемы.

5. Типичные ошибки при выборе и примеры из практики.

• Малая площадь поперечного сечения: перегрев кабеля и повышенные потери мощности.
• Использование обычных силовых кабелей вместо фотоэлектрических: быстрое старение изоляции и повышенный риск коротких замыканий.
• Неправильное обращение с алюминиевыми разъемами: высокое контактное сопротивление, нагрев или даже возгорание.
• Недостаточная защита строительных конструкций: преждевременные разрушения из-за сжатия и укусов грызунов во время земляных работ.

6. Вопросы стоимости и жизненного цикла.

Хотя и высокого качества Солнечный кабельХотя они требуют более высоких первоначальных инвестиций, за 25-летний срок эксплуатации они могут значительно снизить:

• Затраты на простой и техническое обслуживание
• Потери мощности из-за потерь энергии
• Риски получения компенсации в результате несчастных случаев

Согласно отраслевым данным, затраты на кабели составляют менее 5% от общих инвестиций в солнечную электростанцию, но их производительность влияет на более чем 20% экономической целесообразности на протяжении всего жизненного цикла.

7. Заключение и рекомендации по закупкам

• Выберите правильного поставщика: отдавайте предпочтение производителям, имеющим международные сертификаты, стабильные возможности поставок и многолетний опыт экспорта.
• Адаптируйте проект к условиям эксплуатации: выбирайте материалы и конструкции, подходящие для таких условий, как высокие температуры, солевые брызги, пыль и влажность.

Мы специализируемся на исследованиях, разработке и производстве солнечных кабелей. Наша продукция экспортируется в более чем 80 стран Европы, Ближнего Востока, Юго-Восточной Азии и Африки. Мы предлагаем широкий спектр индивидуальных решений, включая кабели с луженой медной жилой, кабели из алюминиевого сплава, кабели, устойчивые к грызунам и термитам, а также кабели, устойчивые к солевому туману.

Если вы выбираете кабели для крупной наземной солнечной электростанции, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения технической поддержки и индивидуального предложения.