Вовед во популарните жици и материјали што се користат во фотоволтаичните енергетски постројки

Во последниве години, примената на производство на електрична енергија од сончева енергија (PV) станува сè пораспространета, со брз развој, во процесот на изградба на фотоволтаични електрани, покрај главната опрема, како што се фотоволтаични модули, инвертори, трансформатори за зголемување на погонот, покрај поддршката на поврзувањето на фотоволтаичните кабли, материјалите за целокупната профитабилност на фотоволтаичната електрана, безбедноста при работа, без разлика дали е висока ефикасност, исто така игра клучна улога. Следува целосен преглед на вообичаените кабли и материјали што се користат во фотоволтаичните електрани, како и нивното влијание врз животната средина.

Според системот на фотоволтаични електрани, каблите можат да се класифицираат во еднонасочни кабли и наизменични кабли, и се класифицираат на следниов начин врз основа на различните намени и средини на употреба:

1. DC кабел
(1). Сериските кабли поврзуваат модули со модули.
(2). Помеѓу низите и нивните низи и разводната кутија на еднонасочна струја (кутија за конвергенција) преку паралелна врска.
(3). Поврзете кабел помеѓу разводната кутија на еднонасочна струја и инверторот.

Горенаведените кабли се DC кабли, кои мора да бидат отпорни на влага, на сонце, студ, топлина и UV зрачење. Во некои случаи, мора да се избегнуваат и киселини, алкалии и други хемиски супстанции.

2. Кабел за наизменична струја
(1). Поврзете го инверторот со трансформаторот за зголемување на напонот користејќи го кабелот.
(2). Кабелот што го поврзува трансформаторот за зголемување на напонот со единицата за дистрибуција на електрична енергија.
(3). Дистрибутивна единица за мрежата или кабел за поврзување на корисникот.

Овој дел од кабелот е за кабелот за наизменична струја, кој се поставува во затворен простор во согласност со општите стандарди за избор на напојувачки кабли.

3. Фотоволтаичен специјален кабел
Голем број на еднонасочни кабли мора да се инсталираат на отворено во неповолни временски услови, па затоа материјалот на кабелот треба да биде отпорен на УВ зрачење, озон, екстремни температурни варијации и хемиска ерозија. Каблите од обичен материјал што се користат во оваа средина подолг временски период ќе ја ослабнат обвивката на кабелот, па дури и ќе го растворат изолациониот слој. Овие услови не само што веднаш ќе го оштетат кабелскиот систем, туку ќе ја зголемат и можноста за краток спој на кабелот, како и веројатноста за пожари или повреди на работниците на среден до долг рок, значително намалувајќи го работниот век на системот.

Затоа, употребата на кабли и компоненти специфични за фотоволтаични системи во фотоволтаичните електрани е од клучно значење. Со континуираната експанзија на соларната индустрија, пазарот за компоненти за поддршка на фотоволтаични системи прогресивно се зголеми, а во однос на каблите, произведени се низа стандарди за специјализирани фотоволтаични кабелски производи. Неодамна дизајнираниот кабел за вкрстено поврзување со електронски сноп, оценет на 120 ℃, може да издржи тешки климатски услови и механички шокови. Друг пример е кабелот RADOX, кој е специјализиран кабел за сончева енергија дизајниран во согласност со меѓународниот стандард IEC216, со работен век на отворено кој е 8 пати подолг од оној на гумените кабли и 32 пати подолг од оној на PVC каблите. Специјализираните фотоволтаични кабли и компоненти нудат супериорна отпорност на временски услови, отпорност на УВ зрачење и озонска ерозија и можат да издржат поширок опсег на температурни варијации. Во Европа, техничарите открија дека нивоата на температурата измерени на покривот можат да достигнат од 100 до 110°C.

4. Материјали за спроводници на кабел
DC каблите најчесто се користат во сончевите централи за долгорочни операции на отворено; сепак, поради ограничувањата на зградата, кабелските поврзувања првенствено се користат за конектори. Материјалите за спроводници на кабелот се класифицираат во бакарно јадро и алуминиумско јадро. Бакарниот кабел има подобра отпорност на оксидација од алуминиумот, долг век на траење, стабилност и добри перформанси, мал пад на напон и мали карактеристики на загуба на енергија; во градежништвото, поради добрата флексибилност на бакарното јадро, дозволениот радиус на свиткување е мал, па затоа лесно се свиткува, лесно се абе цевката; а заморот на бакарното јадро, постојаното свиткување не е лесно да се скрши, па затоа лесно се поврзува; во исто време, механичката цврстина на бакарното јадро е висока, може да предизвика оксидација (електрохемиска реакција) и е особено склона кон феномени на ползење, што може да доведе до дефект.

Како резултат на тоа, бакарните кабли имаат значајни придобивки во системите за сончева енергија, особено во областа на директно закопување на испорака на енергија од кабли. Тие можат да го намалат бројот на несреќи, да ја зголемат сигурноста на напојувањето, да ја олеснат изградбата и одржувањето и така натаму. Токму затоа бакарниот кабел првенствено се користи во подземната испорака на енергија од кабли во Кина.

5. Материјали за обвивка за изолација на кабел
За време на инсталацијата, работата и одржувањето на фотоволтаична електрана, кабелот може да биде во земјата под почвата, обраснатите карпи, кровната конструкција или острите рабови на жиците или изложен во воздух; кабелот веројатно ќе издржи различни надворешни влијанија. Ако обвивката на кабелот не е доволно цврста, изолацијата на кабелот ќе се оштети, со што ќе се скрати животниот век на кабелот или ќе се предизвикаат кратки споеви, пожари и опасности од повреди. Истражувачите и техничарите за кабли откриле дека материјалите вкрстено поврзани со зрачење имаат поголема механичка цврстина отколку пред третманот. Процесот на вкрстено поврзување ја менува хемиската структура на полимерот што се користи во материјалот на обвивката за изолација на кабелот, претворајќи го топивиот термопластичен материјал во нетопиви еластомерен материјал. Вкрстеното зрачење, исто така, значително ги подобрува термичките, механичките и хемиските својства на изолацијата на кабелот.

Еднонасочните струјни кола често се изложени на низа неповолни околности за време на работата, што резултира со заземјување и спречување на правилното функционирање на системот. Екструзија, лошо производство на кабли, несоодветни изолациски материјали, недоволни изолациски перформанси, стареење на изолацијата на еднонасочниот систем и присуството на специфични оштетувања можат да предизвикаат заземјување или да станат опасност од заземјување. Понатаму, надворешната клима, инвазијата на ситни животни или каснувањето ќе резултираат со проблеми со заземјувањето на еднонасочна струја. Како резултат на тоа, во ова сценарио, обвивката на кабелот е генерално оклопна со супстанција отпорна на глодари.