Hora de publicación: 2023-05-05 Origen: Sitio
En los sistemas fotovoltaicos, necesitamos usar tres tipos de cables: cables fotovoltaicos, Cables de CA y cables de conexión a tierra. Todos sabemos que los cables fotovoltaicos generalmente se colocan al aire libre y deben protegerse de la humedad, la luz solar directa, la baja temperatura y los rayos ultravioleta. Por lo tanto, debe elegir cables profesionales fotovoltaicos, que no pueden ser reemplazados por cables convencionales, y los cables fotovoltaicos certificados por TUV tienen protección UV, protección de aislamiento y voltaje de resistencia de CC, generalmente cables de CC de 600 V y 1500V CC, que son mejores que los cables convencionales. El cableado más utilizado es PV1-F4 cuadrado.
Los cables de conexión a tierra se utilizan principalmente para la protección del rayo a tierra de los sistemas de energía solar. Solo necesitamos determinar el cable de tierra que utilizamos para cumplir con los requisitos de resistencia al suelo del sistema.
Los cables de CA se utilizan para conectar la salida de CA del inversor a la cuadrícula. Por lo general, se instalan al aire libre, por lo que también requieren las mismas características de protección que los cables PV DC. La selección de cables de CA se vuelve más complicada debido a las diferentes corrientes de salida de los inversores. En la actualidad, la base principal para seleccionar cables de CA es la relación entre el diámetro del cable y la ampacidad, pero generalmente se ignora la influencia de la temperatura ambiente, la pérdida de voltaje y el método de colocación en la ampacidad de los cables fotovoltaicos. Luego, cómo elegir correctamente el cable de CA correcto en el sistema fotovoltaico.
Los siguientes puntos deben considerarse en la selección de cables fotovoltaicos para sistemas de energía solar:
1. Pérdida de voltaje
La pérdida de voltaje en un sistema solar fotovoltaico se puede expresar como:
Pérdida de voltaje = corriente de paso * Longitud del cable fotovoltaica * Coeficiente de voltaje
La pérdida de voltaje es proporcional a la longitud del cable PV.
Al diseñar e instalar el sistema, el principio de que se debe seguir la distancia desde la matriz de módulos fotovoltaicos al inversor y desde el inversor hasta el punto de conexión de la cuadrícula.
Necesitamos asegurarnos de que la pérdida de voltaje de CC entre la matriz fotovoltaica y el inversor sea inferior al 3% del voltaje de salida de la matriz, y la pérdida de voltaje de CA entre el inversor y el punto de conexión de la cuadrícula no excede el 2% de la salida de la salida. voltaje del inversor.
Fórmula de cálculo: 4u = (i*l*2)/(r*s)
Nota: 4U: caída de voltaje de cable -v
I: la corriente máxima que el cable necesita soportar -A
L: longitud de colocación de cable - M
S: Área transversal de cable-MM2
r: conductividad del conductor -m/(ω*mm2), r = 57 para cobre, r = 34 para aluminio
Cuando calculamos la ampacidad de cables fotovoltaicos, además de referirnos a los parámetros en la tabla de ampacidad, también debemos considerar el tipo de cable, el método de instalación y la temperatura ambiente, y obtener el valor de corriente real a través de estos factores de corrección.
La capacidad de transporte de corriente de los cables fotovoltaicos varía según la temperatura ambiente. La hoja de datos del cable fotovoltaico de cada fabricante tendrá una tabla de coeficiente de corrección de temperatura correspondiente para tomar la decisión correcta.
3. Estía paralela de cables fotovoltaicos de múltiples núcleos
En el escenario de instalación real, el cable fotovoltaico de CA del sistema fotovoltaico puede colocarse en paralelo con múltiples cables fotovoltaicos de múltiples núcleos. Por ejemplo, en un sistema trifásico de pequeña capacidad, el cable fotovoltaico de CA usa "1 cable de cuatro núcleos " o "1 cable de cinco núcleos". El sistema monofásico usará "1 cable de dos núcleos " o "1 cable de tres núcleos "; En el sistema trifásico de gran capacidad, el cableado de CA utiliza múltiples cables fotovoltaicos en paralelo en lugar de cables de gran diámetro de un solo núcleo. En este caso, la capacidad de carga actual del cable PV real se atenuará. Necesitamos tener en cuenta esta atenuación al comienzo del diseño del proyecto,
Tomamos un proyecto residencial con un inversor monofásico instalado como ejemplo para calcular el cable PV AC. El cable de CA en el sitio está a 30 metros del punto de conexión de la cuadrícula. Usamos cables de CA con una vaina de PVC.
1. Corriente de salida nominal = 26.0a
2. Corriente de salida máxima = 27.3a
3. Tipo de cable: 1 cable de CA de dos núcleos con protección de PVC;
4. Parte del cable: la corriente máxima de salida de CA es 27.3a, y la corriente nominal normal de 4 cables fotovoltaicos cuadrados es 39A (en el aire).
5. Cuando la temperatura ambiente es de 45 ° C, el coeficiente de corrección de temperatura es 0.79;
6. El inversor monofásico usa un cable de CA de dos núcleos, y el coeficiente de corrección es 0.85;
Cálculo de la ampacidad real (corrección del coeficiente):
39a*0.79*0.85 = 26.2a <27.3a
Pérdida de voltaje: 4u = (i*l*2) /(r*s) = (27.3*30*2) /(57*4) = 7.18v;
El voltaje de la cuadrícula es de 230 V, por lo que la pérdida de voltaje es mayor que 230V*2%= 4.6V.
El cable de CA seleccionado no se puede usar en este ejemplo porque la capacidad de transporte de corriente máxima para el funcionamiento sin problemas es menor que la corriente de salida máxima del inversor utilizado. Solución de ejemplo:
Use 6 cables fotovoltaicos cuadrados
La corriente nominal normal de 6 cables fotovoltaicos cuadrados es de 50A (en aire).
Cálculo de la ampacidad real (corrección del coeficiente):
50A*0.79*0.85 = 33.575a> 27.3a
Pérdida de voltaje: 4u = (i*l*2) / (r*s) = (27.3*30*2) / (57*6) = 4.78v; El voltaje de la cuadrícula es de 230 V, por lo que la pérdida de voltaje está cerca de 230*2%= 4.6V.
Por lo tanto, 6 cables fotovoltaicos cuadrados son la mejor opción.
En conclusión
Para evitar una pérdida de voltaje considerable y fallas evitables en los sistemas solares fotovoltaicos, el cable PV correcto debe seleccionarse cada vez. Cada sistema debe tener decisiones de cableado incorporadas durante la fase de diseño para tener en cuenta la distancia entre componentes críticos (módulos, inversores, conexiones de cuadrícula) y cualquier otro factor externo que pueda afectar la capacidad de carga actual del cableado, como el ambiente externo temperatura. Seleccionar cables fotovoltaicos certificados por TUV junto con el diseño adecuado del sistema asegurará que tenga la solución de cable fotovoltaica más segura y eficiente para su próxima instalación de energía fotovoltaica solar.
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