Galutinis saulės kolektorių laidų ir kabelių vadovas

Galimi įvairių tipų saulės laidai, būtini norint sujungti neatskiriamus fotovoltinės sistemos komponentus. Šie laidai pirmiausia skirti jungtims tarp keturių pagrindinių komponentų: saulės baterijos, keitiklio, įkrovimo valdiklio ir baterijų.

Tinkamo tipo laido pasirinkimas yra svarbiausias dalykas, kad PV sistemos veiktų ir efektyviai veiktų sklandžiai. Pasirinkus netinkamą saulės laidą, gali nepavykti tiekti reikiamos įtampos, todėl gali nepavykti įjungti elektros blokų arba visiškai neįkrauti akumuliatoriaus. Negalima pervertinti tinkamo saulės laido pasirinkimo svarbos, nes tai tiesiogiai veikia bendrą fotovoltinės sistemos veikimą ir patikimumą.

Apskritai saulės kolektorių laidus galima suskirstyti į du pagrindinius tipus: viengubą arba vientisą laidą ir suvytą laidą. Viengubai arba vientisai vielai būdinga viena metalinės vielos šerdis, kuri izoliuota apsauginiu apvalkalu, nors yra ir plikų variantų. Šis tipas puikiai tinka statiniam naudojimui, todėl tai yra palankus pasirinkimas buitinei elektros instaliacijai. Nepaisant ekonomiškumo ir kompaktiškesnio skersmens, užtikrinančio tą pačią keliamąją galią, vienas laidas dažniausiai yra mažesnių gabaritų.

Kita vertus, suvytą laidą sudaro keli laidininkai, susukti kartu ir uždengti apsauginiu apvalkalu, sudarydami lanksčią daugiagyslę laidą. Suvyta saulės viela pasižymi didesniu lankstumu, todėl puikiai tinka naudoti, kai reikia dažnai judėti. Rekomenduojama pasirinkti standartinį suvytą laidą, jei jūsų saulės sistema sumontuota vietovėje, kuri yra linkusi pučiant stipriam vėjui arba veikiama nuolatinės vibracijos. Dėl to, kad vienu metu yra keli laidininkai, suvyta viela užtikrina didesnį laidumą. Tačiau svarbu pažymėti, kad suvyta viela paprastai yra didesnio skersmens ir kainuoja daugiau. Didesnėms ir lauko instaliacijoms dažniausiai pasirenkama standartinė suvyta viela.
 

Saulės laidai toliau skirstomi į kategorijas pagal naudojamą laidininko medžiagą, o buitiniams ir komerciniams įrenginiams dažniausiai pasirenkamas aliuminis ir varis.

Variniai saulės laidai išsiskiria geresniu laidumu, palyginti su aliuminiu. Netgi tokio paties dydžio variniai laidai gali nešti daugiau srovės nei jų aliuminio kolegos. Varis pasižymi lankstumu ir geresniu atsparumu karščiui, todėl tinka įvairiems tikslams tiek patalpose, tiek lauke. Nepaisant šių pranašumų, verta paminėti, kad variniai laidai yra brangesni.

Ir atvirkščiai, aliuminio laidai yra ekonomiškesnis pasirinkimas, tačiau turi tam tikrų kompromisų. Paprastai jie yra standesni ir linkę susilpnėti lenkdami. Dėl to jie geriau tinka didesnio gabarito reikmėms ir lauko instaliacijai, pvz., aptarnavimo įėjimams. Nors aliuminis gali neatitikti vario laidumo, jis išlieka perspektyvus pasirinkimas tiems, kurie ieško pigesnio varianto, ypač tais atvejais, kai lankstumas nėra esminis veiksnys.

Saulės laidai skiriasi priklausomai nuo jų izoliacijos, kuri tarnauja kaip apsauginis apvalkalas, apsaugantis kabelį nuo aplinkos elementų, tokių kaip drėgmė, šiluma, cheminės medžiagos, vanduo ir ultravioletinė šviesa. Keletas dažniausiai naudojamų izoliacijos tipų atitinka skirtingus taikymo scenarijus:

THHN: tinka montuoti sausose patalpose.

TW, THW ir THWN: Idealiai tinka vamzdynams, įrengtiems drėgnomis, vidaus arba lauko sąlygomis.

UF ir USE (požeminis įėjimas į tarnybą): Sukurtas šlapiam, požeminiam laidams, tačiau neapsiriboja požeminiais įrenginiais.

THWN-2: šis tipas yra pigesnis, visų pirma skirtas naudoti patalpose. Jis neturi būti atsparus UV spinduliams, nes eina per vamzdį. THWN-2 gali veikti tiesiai į pagrindinį aptarnavimo skydelį, taikomas tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės grandinėms. Dydžio koregavimas yra būtinas po to, kai laidai praeina per keitiklį.

RHW-2, PV Wire ir USE-2 saulės kabelis: pritaikyti drėgnoms lauko sąlygoms, šie laidai puikiai tinka saulės kolektorių, aptarnavimo terminalų jungčių ir požeminių paslaugų įėjimų laidams prijungti. PV vielos ir USE-2 apvalkalai yra sukurti taip, kad atlaikytų ekstremalų UV poveikį ir būtų atsparūs drėgmei, o PV laidas turi papildomą izoliacijos sluoksnį.

Spalvotų saulės laidų naudojimas atlieka pagrindinį vaidmenį supaprastinant elektros laidų planų vykdymą ir sudarymą saulės sistemoje. Kiekvienos laido spalva yra vizualus jo paskirties ir funkcijos indikatorius, padedantis ne tik pradinėje sąrankoje, bet ir ateityje atliekant trikčių šalinimo ir taisymo darbus. Siekiant išlaikyti nuoseklumą ir aiškumą, Nacionalinis elektros kodeksas (NEC) nurodo konkrečius spalvų kodus, skirtus laidininkų izoliacijai ir jų numatytam pritaikymui.

Kintamosios srovės (AC) programoms spalvų kodavimas yra toks:

Raudona, juoda arba kita spalva, skirta neįžemintam karštam darbui.
Balta įžemintam laidininkui.
Žalia arba plika įrangai įžeminti.
Nuolatinės srovės (DC) programose spalvų schema skiriasi:

Raudona rodo teigiamą polių.
Balta spalva žymi neigiamą polių arba įžemintą laidininką.
Įrenginiams įžeminti naudojama žalia arba plikas.

PV laidai turi specifinius įvertinimus, pagrįstus jų maksimalia galia amperais, o tai yra svarbus veiksnys, užtikrinantis veiksmingą saulės sistemos veikimą ir saugumą. Saulės kolektoriams, kurių srovės stipris yra didesnis, reikia storesnių saulės laidų su atitinkamai aukštesniu įvertinimu. Būtina patikrinti savo sistemos srovės stiprumą ir pasirinkti laidą, galintį atlaikyti numatomą apkrovą. Pavyzdžiui, jei jūsų sistema gamina 9 amperus, pasirinkite 9-amperų laidą arba šiek tiek didesnį, pvz., 10 arba 11 amperų.

Pasirinkus žemesnio įvertinimo saulės laidą, laikui bėgant gali nukristi įtampa, dėl kurios gali perkaisti ir padidėti gaisro pavojus. Saulės laido storis yra tiesiogiai proporcingas jo stiprintuvo galiai – kuo viela storesnė, tuo didesnė stiprintuvo talpa. Paprastai naudokite laidą, kuris yra pakankamai storas arba šiek tiek storesnis, kad būtų galima prisitaikyti prie kartais atsirandančių maitinimo šuolių. Nustatykite prietaisą su didžiausiu amperais jūsų sistemoje ir pasirinkite laidą, galintį valdyti tą srovę.
 

Norėdami padėti nustatyti tinkamą laido dydį, galite naudoti internetinius laido dydžio įvertinimus. Variniai saulės PV laidai matuojami pagal Amerikos vielos matuoklio (AWG) skalę. AWG sistemoje didėjant AWG skaičiui vielos skersmuo mažėja. Pavyzdžiui, 2 AWG saulės laidas yra didesnio skersmens nei 12 AWG laidas. Tačiau svarbu pažymėti, kad laido dydis yra atvirkščiai susijęs su stiprintuvo talpa; Pavyzdžiui, 2 AWG saulės kabelių galia yra 95 amperai, o 12 AWG saulės laidų – 20 amperų. Šios žinios užtikrina gerai suderintą ir saugią jūsų saulės energijos sistemos elektros sąranką.

Be saulės laidų įvertinimo ir storio, labai svarbu atsižvelgti į jų ilgį, nes atstumas, kurį nukeliauja elektra, gali turėti įtakos sunaudojamam srovės stiprumui. Kai elektra eina didesnius atstumus, yra didesnė stiprintuvo praradimo tikimybė. Siekiant padidinti saugą ir sumažinti galimas problemas, patartina naudoti šiek tiek storesnį saulės laidą, ypač kai jis apima didelį ilgį.

Pavyzdžiui, jei įrenginys tęsiasi 5 metrus su maksimalia 10 amperų apkrova ir leidžia 3 % priimtino kabelio nuostolių, gali pakakti 6 mm storio saulės kabelio. Tačiau jei ta pati instaliacija tęsiasi iki 15 metrų, būtinas 25 mm storio saulės kabelis. Naudojant žemesnės vertės laidus, padidėja įtampos kritimo, perkaitimo ir gaisro pavojaus pavojus.

Elektrikai dažnai rekomenduoja pasiruošti būsimiems apkrovos reikalavimams, pirminio montavimo metu pasirenkant storesnius laidus. Šis iniciatyvus požiūris ne tik užtikrina dabartinės sistemos saugumą ir efektyvumą, bet ir prisitaiko prie galimų plėtros ar padidėjusių energijos poreikių ateityje. Norint sukurti tvirtą ir patikimą saulės energijos sistemą, būtina atidžiai apsvarstyti vielos ilgį, tinkamą storį ir įvertinimą.

Nuolatinės srovės saulės kabeliai fotovoltinėje (PV) sistemoje paprastai klasifikuojami kaip moduliniai kabeliai arba styginiai kabeliai. Šie kabeliai paprastai yra viengysliai variniai laidai su izoliacija ir apsauginiu apvalkalu. Šie kabeliai, specialiai sukurti naudoti PV saulės kolektorių plokštėse, yra su jungtimis, kurios puikiai tinka jų paskirtims.

Modulio kabeliai yra integruojami į saulės plokštes gamybos proceso metu ir sudaro neatskiriamą skydo komplekto dalį. Šie kabeliai yra iš anksto pastatyti ir todėl nėra skirti keisti ar keisti galutinių vartotojų. Jie yra pritaikyti prie konkrečių jų aptarnaujamų plokščių matmenų ir reikalavimų.

Pirminiai nuolatinės srovės kabeliai naudojami kaip didesni galios kolektoriaus kabeliai, atsakingi už teigiamų ir neigiamų kabelių sujungimą iš generatoriaus jungties dėžutės su centriniu keitikliu saulės energijos sistemoje. Šie kabeliai yra įvairių dydžių, dažniausiai naudojami saulės energijos kabeliai, tokie kaip 2 mm, 4 mm ir 6 mm.

Dėl jų ilgaamžiškumo ir atsparumo aplinkos veiksniams ekspertai dažnai rekomenduoja naudoti nuolatinės srovės laidus, specialiai sukurtus lauko instaliacijai. Siekiant sumažinti trumpojo jungimo ir įžeminimo problemų riziką, montavimo proceso metu patartina nutiesti priešingo poliškumo laidus vienas nuo kito.

Pagrindiniai nuolatinės srovės kabeliai gali būti viengysliai arba dviejų gyslų kabeliai, suteikiantys lankstumo projektuojant ir montuojant. Viengysliai laidai su dviguba izoliacija yra praktiškas pasirinkimas, užtikrinantis didelį patikimumą lauko sąlygomis. Kita vertus, jungiant laidus tarp saulės energijos keitiklio ir generatoriaus jungties dėžutės, dažniausiai pirmenybė teikiama dviejų gyslų nuolatinės srovės kabeliams, nes jie tinka konkretiems prijungimo reikalavimams.

Kintamosios srovės jungiamasis laidas yra svarbus saulės energijos keitiklio sujungimui su apsaugos įranga ir elektros tinklu.

Mažose saulės sistemose, kuriose naudojami trifaziai inverteriai, prijungimui prie tinklo pasirenkamas penkių gyslų kintamosios srovės kabelis. Kabelio konfigūraciją sudaro trys įtampantys laidai, skirti elektros energijai perduoti, ir po vieną įžeminimui ir neutralei. Priešingai, PV sistemose, kuriose naudojami vienfaziai keitikliai, paprastai naudojamas trijų gyslų kintamosios srovės kabelis, užtikrinantis veiksmingą ir supaprastintą prijungimą prie tinklo.

PV sistemoje labai svarbu pasirinkti tinkamą kabelio dydį, kad būtų išvengta perkaitimo ir sumažinamas energijos nuostolis. Tai ne tik saugos problema, bet ir atitikties Nacionaliniam elektros kodeksui (NEC) daugelyje jurisdikcijų. Jei naudosite reikalavimų neatitinkantį laidą, patikrinimas gali nepavykti. Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos saulės laidų dydžiui, yra skydo talpa ir atstumas iki elektros įrenginių, taip pat pritaikymas ir aplinkos sąlygos.

Prieš pirkdami saulės kabelius, įsitikinkite, kad esate susipažinę su kabelio dydžio skaičiavimu, laikydamiesi NEC taisyklių. Vietos statybos inspektoriai tikrina, kaip laikomasi standartų, kurie atnaujinami kas trejus metus. Naujausias yra 2020 m. leidimas, atspindintis elektrotechnikos pažangą. Prieš montuodami PV, vietinėse institucijose patvirtinkite naudojamą leidimą. Jei nesate susipažinę su taisyklėmis, kreipkitės į sertifikuotą elektriką.