Papildus galvenajam aprīkojumam, piemēram, fotoelektriskajiem moduļiem, invertoriem un pastiprināšanas transformatoriem, kas atbalsta fotoelektrisko kabeļu materiālu pieslēgšanu fotoelektriskajai elektrostacijai, svarīga loma ir arī drošības un efektivitātes kopējai rentabilitātei.
Pēdējos gados saules enerģijas (FV) elektroenerģijas ražošana kļūst arvien plašāka, strauji attīstoties, fotoelektrisko elektrostaciju būvniecības procesā papildus galvenajām iekārtām, piemēram, fotoelektriskajiem moduļiem, invertoriem, pastiprināšanas transformatoriem, papildus fotoelektrisko kabeļu materiālu pieslēgšanas atbalstam fotoelektriskās elektrostacijas kopējai rentabilitātei, ekspluatācijas drošībai, neatkarīgi no tā, vai tā ir augsta efektivitāte, ir izšķiroša nozīme. Tālāk sniegts pilns pārskats par FV elektrostacijās izmantotajiem kabeļiem un materiāliem, kā arī to ietekmi uz vidi.
Pēdējos gados saules enerģijas (FV) elektroenerģijas ražošana kļūst arvien plašāka, strauji attīstoties, fotoelektrisko elektrostaciju būvniecības procesā papildus galvenajām iekārtām, piemēram, fotoelektriskajiem moduļiem, invertoriem, pastiprināšanas transformatoriem, papildus fotoelektrisko kabeļu materiālu pieslēgšanas atbalstam fotoelektriskās elektrostacijas kopējai rentabilitātei, ekspluatācijas drošībai, neatkarīgi no tā, vai tā ir augsta efektivitāte, ir izšķiroša nozīme. Tālāk sniegts pilns pārskats par FV elektrostacijās izmantotajiem kabeļiem un materiāliem, kā arī to ietekmi uz vidi.
Saskaņā ar PV spēkstaciju sistēmu kabeļus var klasificēt līdzstrāvas kabeļos un maiņstrāvas kabeļos, un tie tiek klasificēti šādi, pamatojoties uz dažādiem mērķiem un lietošanas vidi:
1. Līdzstrāvas kabelis
(1). Virknes kabeļi savieno moduļus ar moduļiem.
(2). Starp virknēm un to virknēm, kā arī līdzstrāvas sadales kārbu (konverģences kārbu), izmantojot paralēlo savienojumu.
(3). Pievienojiet kabeli starp līdzstrāvas sadales kārbu un invertoru.
Iepriekš uzskaitītie kabeļi ir līdzstrāvas kabeļi, kuriem jābūt mitrumizturīgiem, izturīgiem pret saules iedarbību, aukstumu, karstumu un UV starojumu. Dažos gadījumos jāizvairās arī no skābēm, sārmiem un citām ķīmiskām vielām.
2. Maiņstrāvas kabelis
(1). Pievienojiet invertoru sprieguma paaugstinošajam transformatoram, izmantojot kabeli.
(2). Kabelis, kas savieno sprieguma paaugstināšanas transformatoru ar elektroenerģijas sadales iekārtu.
(3). Tīkla vai lietotāja pieslēguma kabeļa sadales bloks.
Šī kabeļa daļa ir paredzēta maiņstrāvas slodzes kabelim, kas tiek ieklāts iekštelpās saskaņā ar vispārējiem strāvas kabeļu izvēles standartiem.
3. Fotoelektriskais īpašais kabelis
Liels skaits līdzstrāvas kabeļu jāuzstāda ārpus telpām nelabvēlīgos laika apstākļos, tāpēc kabeļu materiālam jābūt izturīgam pret UV starojumu, ozonu, ekstremālām temperatūras svārstībām un ķīmisko eroziju. Parastā materiāla kabeļi, kas ilgstoši tiek izmantoti šādā vidē, vājinās kabeļa apvalku un pat izšķīdinās izolācijas slāni. Šie apstākļi ne tikai nekavējoties sabojās kabeļu sistēmu, bet arī palielinās kabeļa īsslēguma iespējamību, kā arī ugunsgrēku vai darbinieku traumu iespējamību vidējā termiņā un ilgtermiņā, ievērojami samazinot sistēmas kalpošanas laiku.
Tādēļ PV specifisku kabeļu un komponentu izmantošana PV elektrostacijās ir kritiski svarīga. Līdz ar saules enerģijas nozares pastāvīgo izaugsmi, pakāpeniski ir pieaudzis fotoelektrisko atbalsta komponentu tirgus, un kabeļu ziņā ir izstrādāta virkne standartu fotoelektriskajām specializētajām kabeļu precēm. Nesen izstrādātais elektronu staru kūļa savienojošais kabelis, kura temperatūra ir 120 ℃, var izturēt skarbus klimatiskos apstākļus un mehāniskus triecienus. Vēl viens piemērs ir RADOX kabelis, kas ir specializēts saules enerģijas kabelis, kas izstrādāts saskaņā ar starptautisko standartu IEC216, un kura kalpošanas laiks ārpus telpām ir 8 reizes ilgāks nekā gumijas kabeļiem un 32 reizes ilgāks nekā PVC kabeļiem. Specializētie fotoelektriskie kabeļi un komponenti piedāvā izcilu izturību pret laikapstākļiem, UV un ozona eroziju, un tie var izturēt plašāku temperatūras svārstību diapazonu. Eiropā tehniķi atklāja, ka uz jumta izmērītā temperatūra var sasniegt no 100 līdz 110 °C.
4. Kabeļu vadītāju materiāli
Līdzstrāvas kabeļus visbiežāk izmanto saules elektrostacijās ilgstošai darbībai ārpus telpām; tomēr ēkas ierobežojumu dēļ kabeļu savienojumiem galvenokārt tiek izmantoti savienotāji. Kabeļu vadītāju materiāli tiek klasificēti vara serdeņos un alumīnija serdeņos. Vara serdeņa kabelim ir labāka oksidēšanās izturība nekā alumīnijam, ilgs kalpošanas laiks, stabilitāte un laba veiktspēja, mazi sprieguma kritumi un nelieli jaudas zudumi; būvniecībā, pateicoties vara serdeņa labai elastībai, pieļaujamais lieces rādiuss ir mazs, tāpēc to ir viegli saliekt un nodilst; un vara serdeņa nogurums un atkārtota locīšana nav viegli lūzt, tāpēc to ir viegli savienot; tajā pašā laikā vara serdeņa mehāniskā izturība ir augsta, var. Turpretī alumīnija serdeņa kabelis savu ķīmisko īpašību dēļ ir pakļauts oksidācijai (elektroķīmiskai reakcijai) un īpaši pakļauts šļūdes parādībām, kas var izraisīt bojājumus.
Tā rezultātā vara kabeļiem ir ievērojamas priekšrocības saules enerģijas sistēmās, jo īpaši tiešās apbedīšanas kabeļu enerģijas piegādes jomā. Tie var samazināt negadījumu skaitu, uzlabot elektroapgādes uzticamību, atvieglot būvniecību un apkopi utt. Tieši tāpēc vara kabelis Ķīnā galvenokārt tiek izmantots pazemes kabeļu enerģijas piegādē.
5. Kabeļu izolācijas apvalka materiāli
Fotoelektriskās elektrostacijas uzstādīšanas, ekspluatācijas un apkopes laikā kabelis var atrasties zemē zem augsnes, aizaugušos akmeņiem, jumta konstrukcijas, elektroinstalācijas aso malu tuvumā vai atklātā gaisā; kabelis, visticamāk, izturēs dažādus ārējus triecienus. Ja kabeļa apvalks nav pietiekami izturīgs, kabeļa izolācija tiks bojāta, tādējādi saīsinot kabeļa kalpošanas laiku vai izraisot īssavienojumus, ugunsgrēkus un traumu riskus. Kabeļu pētnieki un tehniķi atklāja, ka ar starojumu šķērssaistītiem materiāliem ir augstāka mehāniskā izturība nekā pirms apstrādes. Šķērssaistīšanas process maina kabeļa izolācijas apvalka materiālā izmantotā polimēra ķīmisko struktūru, pārveidojot kūstošo termoplastisko materiālu par nekausējamu elastomēra materiālu. Šķērssaistīšanas starojums arī ievērojami uzlabo kabeļa izolācijas termiskās, mehāniskās un ķīmiskās īpašības.
Līdzstrāvas ķēdes darbības laikā bieži tiek pakļautas dažādiem nelabvēlīgiem apstākļiem, kā rezultātā rodas zemējums un sistēma nedarbojas pareizi. Izspiešana, nekvalitatīva kabeļu ražošana, nepiemēroti izolācijas materiāli, nepietiekama izolācijas veiktspēja, līdzstrāvas sistēmas izolācijas novecošanās un specifisku bojājumu klātbūtne var izraisīt zemējumu vai kļūt par zemējuma apdraudējumu. Turklāt ārējie klimatiskie apstākļi, sīku dzīvnieku iebrukums vai kodums var izraisīt līdzstrāvas zemējuma problēmas. Tā rezultātā šādā situācijā kabeļa apvalks parasti ir pārklāts ar grauzējiem drošu materiālu.
