Fotovoltaik elektrik qurğularında istifadə olunan məşhur naqillər və materiallara giriş

Son illərdə günəş enerjisi (PV) enerji istehsalının tətbiqi getdikcə daha geniş yayılır və sürətlə inkişaf edir. Fotovoltaik elektrik stansiyalarının tikinti prosesində fotovoltaik modullar, invertorlar, gücləndirici transformatorlar kimi əsas avadanlıqlarla yanaşı, fotovoltaik kabel materiallarının qoşulmasını dəstəkləməklə yanaşı, fotovoltaik elektrik stansiyasının ümumi gəlirliliyi, əməliyyat təhlükəsizliyi, yüksək səmərəliliyi də mühüm rol oynayır. Aşağıda PV elektrik stansiyalarında istifadə olunan ümumi kabellər və materialların, eləcə də onların ətraf mühitə təsirinin tam icmalı verilmişdir.

Fotoelektrik elektrik stansiyalarının sisteminə görə, kabellər DC və AC kabellərinə təsnif edilə bilər və müxtəlif məqsədlərə və istifadə mühitlərinə əsasən aşağıdakı kimi təsnif edilir:

1. DC Kabeli
(1). Ardıcıl kabellər modulları modullara birləşdirir.
(2). Paralel əlaqə vasitəsilə simlər və onların simləri ilə DC paylama qutusu (konvergensiya qutusu) arasında.
(3). DC paylama qutusu ilə inverter arasında bir kabel qoşun.

Yuxarıda sadalanan kabellər nəmə davamlı, günəş işığına, soyuğa, istiyə və UB şüalanmasına davamlı olmalıdır. Bəzi hallarda turşu, qələvi və digər kimyəvi maddələrdən də çəkinmək lazımdır.

2. AC Kabeli
(1). İnverteri kabeldən istifadə edərək gücləndirici transformatora qoşun.
(2). Artırıcı transformatoru elektrik paylayıcı qurğuya birləşdirən kabel.
(3). Şəbəkə üçün paylayıcı qurğu və ya istifadəçinin qoşulma kabeli.

Kabelin bu hissəsi, ümumi elektrik kabeli seçim standartlarına uyğun olaraq qapalı mühitdə çəkilmiş AC yük kabeli üçündür.

3. Fotovoltaik xüsusi kabel
Əlverişsiz hava şəraitində açıq havada çox sayda DC kabel quraşdırılmalıdır, buna görə də kabel materialı UB şüalanmasına, ozona, həddindən artıq temperatur dəyişikliklərinə və kimyəvi eroziyaya davamlı olmalıdır. Bu mühitdə uzun müddət istifadə edilən adi material kabellər kabel örtüyünü zəiflədəcək və hətta izolyasiya təbəqəsini həll edəcək. Bu şərtlər yalnız kabel sisteminə dərhal zərər verməyəcək, həm də kabelin qısaqapanma ehtimalını, eləcə də orta və uzunmüddətli perspektivdə yanğın və ya işçi xəsarətləri ehtimalını artıracaq və sistemin xidmət müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq.

Beləliklə, fotovoltaik elektrik stansiyalarında fotovoltaik dayaq komponentləri bazarı tədricən inkişaf etmişdir və kabellər baxımından fotovoltaik ixtisaslaşmış kabel məhsulları üçün bir sıra standartlar hazırlanmışdır. Bu yaxınlarda hazırlanmış, 120 ℃ temperaturda işləyən elektron şüa çarpaz birləşdirici kabel sərt iqlim şəraitinə və mexaniki zərbələrə davam gətirə bilər. Başqa bir nümunə, beynəlxalq IEC216 standartına uyğun olaraq hazırlanmış, açıq havada istifadə müddəti rezin kabellərdən 8 dəfə və PVC kabellərdən 32 dəfə uzun olan ixtisaslaşmış günəş enerjisi kabeli olan RADOX kabelidir. Xüsusi fotovoltaik kabellər və komponentlər üstün hava müqaviməti, UB və ozon eroziyasına davamlılıq təklif edir və daha geniş temperatur dəyişikliklərinə davam gətirə bilir. Avropada texniklər damda ölçülən temperatur səviyyələrinin 100 ilə 110°C arasında dəyişə biləcəyini aşkar etdilər.

4. Kabel keçirici materialları
DC kabelləri ən çox günəş elektrik stansiyalarında uzunmüddətli açıq hava əməliyyatları üçün istifadə olunur; lakin, bina məhdudiyyətlərinə görə, kabel birləşmələri əsasən bağlayıcılar üçün istifadə olunur. Kabel keçirici materialları mis nüvəli və alüminium nüvəli olmaqla təsnif edilir. Mis nüvəli kabel alüminiumdan daha yaxşı oksidləşmə müqavimətinə, uzun ömürlülüyə, yaxşı sabitliyə və performansa, kiçik gərginlik düşməsinə və kiçik güc itkisi xüsusiyyətlərinə malikdir; tikintidə mis nüvənin yaxşı elastikliyinə görə icazə verilən əyilmə radiusu kiçikdir, buna görə əyilmək asandır, boru asanlıqla aşınır; və mis nüvəli yorğunluq, təkrarlanan əyilmənin sınığı asan deyil, ona görə də qoşulmaq asandır; eyni zamanda, mis nüvəli mexaniki möhkəmlik yüksəkdir, əksinə, alüminium nüvəli kabel, kimyəvi keyfiyyətlərinə görə oksidləşməyə (elektrokimyəvi reaksiya) meyllidir və xüsusilə də nasazlığa səbəb ola biləcək sürünmə hadisələrinə meyllidir.

Nəticədə, mis kabellər günəş enerjisi sistemlərində, xüsusən də birbaşa basdırılmış kabel enerjisi çatdırılması sahəsində əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir. Bu, qəzaların sayını azalda, enerji təchizatının etibarlılığını artıra, tikinti və texniki xidməti asanlaşdıra və s. Məhz buna görə də Çində mis kabel əsasən yeraltı kabel enerjisi çatdırılmasında istifadə olunur.

5. Kabel İzolyasiya Qabıq Materialları
Fotovoltaik elektrik stansiyasının quraşdırılması, istismarı və texniki xidməti zamanı kabel torpağın altında, basmış qayaların altında, naqillərin iti kənarlarının dam strukturunda və ya havada açıq qala bilər; kabel müxtəlif xarici təsirlərə davam gətirə bilər. Kabel örtüyü kifayət qədər möhkəm deyilsə, kabel izolyasiyası zədələnəcək və bununla da kabelin ömrü qısalacaq və ya qısaqapanmalara, yanğınlara və xəsarət təhlükələrinə səbəb olacaq. Kabel tədqiqatçıları və texnikləri radiasiya ilə çarpaz əlaqəli materialların emaldan əvvəlkindən daha yüksək mexaniki möhkəmliyə malik olduğunu aşkar etdilər. Çarpaz əlaqələndirmə prosesi kabel izolyasiya örtüyü materialında istifadə olunan polimerin kimyəvi strukturunu dəyişdirir və əriyən termoplastik materialı əriməyən elastomer materialına çevirir. Çarpaz əlaqələndirmə radiasiyası həmçinin kabel izolyasiyasının istilik, mexaniki və kimyəvi xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.

DC dövrələri işləmə zamanı tez-tez bir sıra əlverişsiz şəraitə məruz qalır ki, bu da torpaqlanmaya səbəb olur və sistemin düzgün işləməsinə mane olur. Ekstruziya, kabel istehsalının zəif olması, izolyasiya materiallarının qeyri-kafi olması, izolyasiya performansının qeyri-kafi olması, DC sisteminin izolyasiyasının köhnəlməsi və spesifik zədələnmə qüsurlarının olması hamısı torpaqlanmaya səbəb ola bilər və ya torpaqlama təhlükəsinə çevrilə bilər. Bundan əlavə, xarici iqlim, kiçik heyvanların işğalı və ya dişləməsi hamısı DC torpaqlama problemlərinə səbəb olacaq. Nəticədə, bu ssenaridə kabel örtüyü ümumiyyətlə gəmiricilərdən qorunan maddə ilə zirehlənir.