Ademais dos equipos principais, como os módulos fotovoltaicos, os inversores e os transformadores elevadores que permiten conectar os materiais dos cables fotovoltaicos á central fotovoltaica, a rendibilidade global da capacidade de funcionamento, tanto se é segura como eficiente, tamén xoga un papel importante.
Nos últimos anos, a aplicación da xeración de enerxía solar (FV) está a estenderse cada vez máis, cun rápido desenvolvemento no proceso de construción de centrais fotovoltaicas. Ademais dos equipos principais, como módulos fotovoltaicos, inversores e transformadores elevadores, ademais de apoiar a conexión de materiais de cables fotovoltaicos na rendibilidade xeral da central fotovoltaica, a seguridade operativa e a alta eficiencia tamén xogan un papel crucial. A continuación, ofrécese unha visión xeral completa dos cables e materiais comúns utilizados nas centrais fotovoltaicas, así como o seu impacto ambiental.
Nos últimos anos, a aplicación da xeración de enerxía solar (FV) está a estenderse cada vez máis, cun rápido desenvolvemento no proceso de construción de centrais fotovoltaicas. Ademais dos equipos principais, como módulos fotovoltaicos, inversores e transformadores elevadores, ademais de apoiar a conexión de materiais de cables fotovoltaicos na rendibilidade xeral da central fotovoltaica, a seguridade operativa e a alta eficiencia tamén xogan un papel crucial. A continuación, ofrécese unha visión xeral completa dos cables e materiais comúns utilizados nas centrais fotovoltaicas, así como o seu impacto ambiental.
Segundo o sistema das centrais fotovoltaicas, os cables pódense clasificar en cables de corrente continua e cables de corrente alterna, e clasifícanse do seguinte xeito en función dos diversos fins e entornos de uso:
1. Cable de CC
(1). Os cables en serie conectan módulos con módulos.
(2). Entre as cadeas e as súas cadeas e a caixa de distribución de CC (caixa de converxencia) a través da conexión en paralelo.
(3). Conecte un cable entre a caixa de distribución de CC e o inversor.
Os cables enumerados anteriormente son cables de CC, que deben ser resistentes á humidade, á exposición ao sol, ao frío, á calor e á radiación UV. Nalgúns casos, tamén se deben evitar os ácidos, os álcalis e outras substancias químicas.
2. Cable de CA
(1). Conecte o inversor ao transformador elevador usando o cable.
(2). O cable que conecta o transformador elevador á unidade de distribución de electricidade.
(3). Unidade de distribución para a rede ou o cable de conexión do usuario.
Esta sección do cable é para o cable de carga de CA, que se coloca nun ambiente interior de acordo coas normas xerais de selección de cables de alimentación.
3. Cable especial fotovoltaico
Débese instalar un gran número de cables de CC no exterior en condicións meteorolóxicas adversas, polo que o material do cable debe ser resistente á radiación UV, ao ozono, ás variacións extremas de temperatura e á erosión química. Os cables de materiais ordinarios que se usan neste ambiente durante un período de tempo prolongado debilitarán a cuberta do cable e mesmo disolverán a capa de illamento. Estas condicións non só danarán inmediatamente o sistema de cables, senón que tamén aumentarán a posibilidade de curtocircuíto no cable, así como a probabilidade de incendios ou lesións nos traballadores a medio e longo prazo, o que reducirá significativamente a vida útil do sistema.
Polo tanto, o uso de cables e compoñentes específicos para enerxía fotovoltaica nas centrais fotovoltaicas é fundamental. Coa expansión continua da industria solar, o mercado de compoñentes de soporte fotovoltaicos xurdiu progresivamente e, en termos de cables, elaborouse unha serie de estándares para cables fotovoltaicos especializados. O cable de reticulación por feixe de electróns de deseño recente, cunha resistencia nominal de 120 ℃, pode sobrevivir a condicións climáticas adversas e a golpes mecánicos. Outro exemplo é o cable RADOX, que é un cable de enerxía solar especializado deseñado de acordo coa norma internacional IEC216, cunha vida útil en exteriores 8 veces maior que a dos cables de goma e 32 veces maior que a dos cables de PVC. Os cables e compoñentes fotovoltaicos especializados ofrecen unha resistencia superior ás inclemencias do tempo, á erosión dos raios UV e do ozono e poden sobrevivir a unha maior gama de variacións de temperatura. En Europa, os técnicos descubriron que os niveis de temperatura medidos no tellado poden alcanzar os 100 e os 110 °C.
4. Materiais condutores de cables
Os cables de CC utilízanse máis habitualmente en centrais de enerxía solar para operacións a longo prazo no exterior; non obstante, debido ás limitacións de construción, as conexións por cable empréganse principalmente para conectores. Os materiais condutores de cable clasifícanse en núcleo de cobre e núcleo de aluminio. O cable con núcleo de cobre ten unha mellor resistencia á oxidación que o aluminio, unha longa vida útil, estabilidade e bo rendemento, pequena caída de tensión e pequenas características de perda de potencia; na construción, debido á boa flexibilidade do núcleo de cobre, o radio de curvatura admisible é pequeno, polo que é fácil de dobrar e desgastar o tubo; e a fatiga do núcleo de cobre e as flexións repetidas non o fan doado de romperse, polo que é fácil de conectar; ao mesmo tempo, a resistencia mecánica do núcleo de cobre é alta, polo que pode... Pola contra, o cable con núcleo de aluminio, debido ás súas calidades químicas, é propenso á oxidación (reacción electroquímica) e é especialmente propenso a fenómenos de fluencia, que poden levar a fallos.
Como resultado, os cables de cobre teñen vantaxes significativas nos sistemas de enerxía solar, especialmente no campo da subministración directa de enerxía por cables soterrados. Poden reducir o número de accidentes, mellorar a fiabilidade da subministración de enerxía, facilitar a construción e o mantemento, etc. Esta é precisamente a razón pola que o cable de cobre se usa principalmente na subministración de enerxía por cable subterráneo na China.
5. Materiais de revestimento de illamento de cables
Durante a instalación, o funcionamento e o mantemento dunha central fotovoltaica, o cable pode estar no chan, baixo a terra, en rochas crecidas, na estrutura do tellado, nas arestas afiadas do cableado ou exposto ao aire; é probable que o cable soporte unha variedade de impactos externos. Se a cuberta do cable non é suficientemente resistente, o illamento do cable danarase, o que acurtará a vida útil do cable ou provocará curtocircuítos, incendios e riscos de lesións. Investigadores e técnicos de cables descubriron que os materiais reticulados con radiación teñen unha maior resistencia mecánica que antes do tratamento. O proceso de reticulación altera a estrutura química do polímero utilizado no material da cuberta illante do cable, convertendo o material termoplástico fusible nun material elastómero non fusible. A reticulación por radiación tamén mellora significativamente as propiedades térmicas, mecánicas e químicas do illamento do cable.
Os circuítos de CC adoitan estar expostos a unha serie de circunstancias desfavorables durante o funcionamento, o que provoca conexións a terra e impide que o sistema funcione correctamente. A extrusión, a mala produción de cables, os materiais de illamento inadecuados, o rendemento de illamento insuficiente, o envellecemento do illamento do sistema de CC e a presenza de fallos específicos poden provocar conexións a terra ou converterse nun perigo de conexión a terra. Ademais, o clima externo, a invasión de pequenos animais ou as mordeduras provocarán problemas de conexión a terra de CC. Como resultado, neste escenario, a cuberta do cable xeralmente está blindada cunha substancia a proba de roedores.
