Cineálacha Cáblaí Gréine: Sreang PV, Cáblaí ÚSÁID-2 & AC Mínithe

Is é an t-idirdhealú sainmhínithe i measc cineálacha cábla gréine ná cibé an bhfuil siad deartha le haghaidh adhlactha díreach san eagar fótavoltach DC nó le haghaidh idirnasc AC idir an inverter agus an eangach áirgiúlachta. Is é sreang PV (UL 4703) an t-aon chineál cábla atá rátáilte le haghaidh adhlactha díreach agus nochtadh leanúnach do sholas na gréine san eagar DC, le rátáil fliuch 90 ° C agus rátáil tirim 150 ° C, rud a fhágann go bhfuil sé éigeantach do chórais inverter gan claochladán gan talamh a oibríonn ag 1,000 nó 1,500 volta DC. Cé go bhfuil cábla ÚSÁID-2 fós liostaithe le haghaidh adhlactha díreach, níl an rátáil iomlán in aghaidh solas na gréine agus an spás cloiginn níos airde a éilíonn eagair ardvoltais nua-aimseartha.

Na ceithre chatagóir cábla gréine bunscoile

Tá criosanna leictreacha ar leith i gcóras fótavoltach, gach ceann á rialú ag cineál cábla ar leith agus sraith chomhfhreagrach de cheanglais suiteála faoin gCód Náisiúnta Leictreach (NEC) Airteagal 690. Is iad seo a leanas na ceithre chineál cábla atá le feiceáil i gcóras atá deartha i gceart ón eagar go dtí an pointe idirnasctha.

Is cábla aon-seoltóra é sreang PV, atá liostaithe go UL 4703 agus an caighdeán ábhar UL 4703, le insliú poileitiléin tras-nasctha (XLPE). agus seaicéad seachtrach resistant solas na gréine. Tá sé rátáil le haghaidh 600 V, 1,000 V, nó 2,000 V ag brath ar thiús an inslithe, agus an t-athraitheach 2,000 V sonraithe le haghaidh eagair scála áirgiúlachta 1,500 VDC. Soláthraíonn insliú XLPE cobhsaíocht teirmeasit, rud a chiallaíonn go gcoimeádann an cábla a neart tréleictreach agus airíonna meicniúla fiú tar éis nochtadh fada d'uasteocht oibriúcháin an tseoltóra de 90 ° C fliuch agus 150 ° C tirim. Cuireann an seoltóir copair stánaithe, atá sáinnithe de réir ASTM B174 Aicme B nó C, i gcoinne éifeachtaí creimneach na taise a théann tríd an insliú thar na mblianta seirbhíse. Is é sreang PV an t-aon chábla sa tionscal gréine a iompraíonn a Rátáil lasair VW-1 agus rátáil adhlactha díreach ag an am céanna, an ceanglas um shábháilteacht ó dhóiteán i suiteálacha díonta agus an riachtanas ródaithe faoi thalamh i gcórais bhailiúcháin DC ar an talamh a shásamh.

Is cábla aon-seoltóra é cábla USE-2, tógtha go UL 854 agus aitheanta ag Airteagal 338 NEC, atá rátáilte le haghaidh bealach isteach seirbhíse faoi thalamh. Úsáideann sé Insliú XLPE comhionann sa cheimic le sreang PV ach cuireann sé seaicéad níos tiús agus níos láidre i bhfeidhm atá deartha chun an scríobadh meicniúil a sheasamh maidir le tarraingt trí seoladán faoin talamh agus teagmháil dhíreach cré. Tá a rátáil voltais teoranta do 600 V, agus tá a theocht uasta seoltóra 90°C fliuch agus 90°C tirim , teorainn chriticiúil i gcomparáid le sreang PV. Toisc nach bhfuil rátáil tirim 150 ° C ann, ní féidir USE-2 a úsáid san aer saor laistigh d'eagar dín ina sroicheann teocht chúlchláir mhodúil go rialta 75 ° C go 85 ° C agus go gcuireann ardú teocht an seoltóra faoi ualach iomlán an insliú isteach i gcríoch ró-ualaithe teirmeach.

Feidhmíonn cábla TC-ER, cábla tráidire rithte nochta rátáilte, mar an stoc bailiúcháin DC idir an bosca combiner agus an t-ionchur inverter, nó idir inverters teaghrán iolracha i gcumraíocht slabhra nóiníní. Is tionól ilsheoltóra é TC-ER, de ghnáth trí sheoltóir móide talamh, le insliú PVC istigh agus seaicéad seachtrach níolón nó PVC. Tá sé rátáil le haghaidh 600 V agus 90°C tirim , agus ceadaíonn a liostú ródú i dtráidire cábla gan seoladán don rith nochta. Déanann an tógáil il-seoltóra sreangú a shimpliú i gcomparáid le cáblaí aon-seoltóra aonair a tharraingt, ach díghrádaíonn an seaicéad PVC faoi radaíocht ultraivialait, mar sin ní mór TC-ER a bheith faoi iamh nuair a shuiteáiltear lasmuigh i solas díreach.

Tá sreang tógála THHN/THWN-2, cé nach cábla gréine tiomnaithe í, le feiceáil ar thaobh AC d’aschur an inverter go dtí an príomhphainéal seirbhíse nó an pointe idirnasctha fóntais. Rátáilte 600 V agus 90°C tirim, 75°C wet , le seaicéad níolón thar insliú PVC, tá sé éifeachtach ó thaobh costais, ar fáil go forleathan, agus comhlíontach cód do gach sreangú AC faoi dhíon le sruth ón inverter. Is é a fhriotaíocht solas na gréine náid, agus níl aon liostú díreach adhlactha aige, agus mar sin tá a úsáid teoranta do rásbhealaí taobh istigh, seoladáin, agus painéil chomhcheangail AC faoi iamh.

Tábla sonraíochta comparáideach le haghaidh cineálacha cábla gréine

Roghnú ranga voltais agus an t-aistriú 1,500 V

Laghdaíonn an t-aistriú ó 1,000 VDC go 1,500 ailtireacht córais VDC i ngléasraí fótavoltach ar scála fóntais an sruth bailiúcháin DC thart ar aon trian don tréchur cumhachta céanna, ag gearradh líon na mboscaí cumaisc, Fothairí DC, agus an trinseáil ghaolmhar ag comhréir comhchosúil. Mar sin féin, cuireann an voltas níos airde ceanglais inslithe níos déine. Éilíonn sraith 1,500 VDC sreang PV rátáilte 2,000 VDC , ní 1,000 VDC. Tá tiús an inslithe ar shreang 2,000 V PV thart ar 2.4 mm le haghaidh 10 seoltóir AWG, i gcomparáid le 1.14 mm don leagan 1,000 V . Laghdaíonn an tiús balla méadaithe seo solúbthacht an chábla agus méadaíonn sé an ga lúbthachta íosta, fachtóir a dhéanann casta ar bhainistíocht sreang laistigh de bhoscaí acomhal modúil agus imfháluithe DC inverter.

Comhchuibhíonn caighdeán IEC 62930, a chuirtear i bhfeidhm ar fud an domhain lasmuigh de Mheiriceá Thuaidh, na ceanglais feidhmíochta do cháblaí 1,500 V PV. Sonraíonn sé íosfhriotaíocht inslithe de 10 MΩ·km ag 20°C , figiúr a fíoraíodh le linn tástála táirgeachta sa mhonarcha ar gach ríl roimh an loingsiú. Caithfidh tástáil allamuigh ar shreang suiteáilte 1,500 V PV le meigeamiméadar 5,000 V luachanna friotaíochta inslithe a thabhairt nach lú ná 4 MΩ in aghaidh an téad sula ndéantar an sreangán a nascadh leis an inverter, geata coimisiúnaithe a shainaithníonn damáiste suiteála don jacket nó rónta cónascaire MC4 crimped go míchuí.

Dí-rátáil teochta agus ceartú ampúlachta

Glactar leis leis na táblaí ampúlachta in Airteagal 310.15 NEC teocht chomhthimpeallach 30°C agus nach mó ná trí sheoltóir sruth-iompair i rásbhealach. Sáraíonn córas bailithe gréine DC an dá thoimhde de ghnáth. Ar mhullach díon i Phoenix, Arizona, áit a sroicheann an teocht chomhthimpeallach 12 orlach os cionn dhromchla an dín 65 °C tráthnóna samhraidh, is é an fachtóir ceartúcháin teochta do shreang PV rátáil 90 ° C ná 0.58 de réir Tábla NEC 310.15(B)(1)(1). Déantar sreang 10 AWG PV a bhfuil apacáiste 30°C de 40 amps aici a dhí-rátáil mar sin go 23.2 amp ag 65°C. Má tá an sreang chéanna sin cuachta le trí theaghrán iompair srutha eile i seoladán ar feadh achar níos mó ná 24 orlach, beidh fachtóir coigeartaithe breise de 0.80 i gceist, ag laghdú tuilleadh an t-acmhainneacht incheadaithe go 18.6 amp.

Is é an toradh atá air ná go bhfuil seoltóir 10 AWG, a bhfuil an chuma air go bhfuil sé ró-mhór do shruth sreang 9-amp ar an gcéad amharc, ag feidhmiú ag beagnach 50% dá acmhainn dí-rátáilte tar éis ceartúcháin teochta agus cuachta . Sonraíonn cleachtas innealtóireachta do chórais díonta 10 AWG mar an t-íosmhéid sreang PV le haghaidh idirnaisc mhodúil, agus tá gá le 8 AWG le haghaidh seoltóirí baile a fhreastalaíonn ar níos mó ná dhá shraith, riail ordóg a dhíorthaítear ó shonraí teochta díon an chás is measa seachas caighdeán seasta.

Ceimic inslithe agus buntáiste XLPE

Déanann an t-ábhar inslithe cábla gréine a dhifreáil ó shreang foirgnimh ghinearálta níos mó ná aon tréith eile. Is ábhar thermoset é XLPE, an poileitiléin tras-nasctha a úsáidtear i sreang PV agus USE-2, rud a chiallaíonn go bhfuil na slabhraí polaiméire tras-nasctha go ceimiceach le linn an phróisis leigheas. Nuair a bheidh sé tras-nasctha, ní féidir leis an ábhar leá nó sreabhadh nuair a théitear é. Coinníonn sreang PV atá faoi lé teocht seoltóra 150°C a cruth fisiceach agus a neart tréleictreach, ach dhéanfadh sreang THHN inslithe PVC ag an teocht chéanna a mhaolú, a shreabhadh agus a chruthódh gearrchiorcad inmheánach.

Feabhsaíonn an próiseas tras-nasctha, a baineadh amach trí leigheas taise bunaithe ar silane nó ionradaíocht bhíoma leictreon, friotaíocht an inslithe ar shreabhadh fuar faoi chomhbhrú. Nuair a bhíonn sreang PV pinch idir fráma an mhodúil agus an t-iarnród gléasta, seasann an insliú XLPE an tacar comhbhrúiteach a dhéanfadh an balla inslithe PVC a tanaí le himeacht ama. An tiús bhalla coinnithe tar éis Is gnách go mbíonn 1,000 uair an chloig de luchtú comhbhrúiteach ag 90 ° C 85% go 90% den tiús bunaidh le haghaidh XLPE, i gcomparáid le 60% nó níos lú do PVC . Tá an mhaoin seo riachtanach in eagar fótavoltach ina gcuireann teanntáin mhodúil agus gearrthóga sreinge pointí brú logánta i bhfeidhm a mhaireann ar feadh shaolré deartha 25 bliain an chórais.

Comhoiriúnacht nascóirí agus an caighdeán MC4

Níl an cábla gréine féin ach an seoltóir; is é deireadh an chónascaire an pointe teip ar leibhéal an chórais. Is é an caighdeán tionscail an cónascaire MC4, a d'fhorbair Il-Teagmhála ar dtús agus a mhonaraítear anois faoi cheadúnas ag níos mó ná dosaen soláthraí domhanda. Tá an MC4 rátáil le haghaidh 1,500 VDC agus 30 amps sruth leanúnach le sreang PV 4 mm² nó 6 mm² (12 AWG go 10 AWG) , agus coinníonn sé rátáil cosanta isteach de IP68 nuair a bhíonn sé cúpláilte, rud a chiallaíonn go seasann sé le báite leanúnach i 1 méadar uisce.

Is é an riail ríthábhachtach maidir le hiontaofacht ná cónascaire-aonchineálacht: ní mór na nascóirí fireann agus baineann ar teaghrán amháin a bheith ón monaróir céanna. Má dhéantar cónascaire Amphenol H4 le fíor-Staubli MC4, in ainneoin a gcomhoiriúnacht fhisiceach agus liostú UL, tugtar isteach riosca creimeadh galbhánach ag an gcomhéadan teagmhála toisc go bhfuil difríocht idir na bunmhiotail agus na tiús plating. Féadfaidh an fhriotaíocht teagmhála mar thoradh air, arna thomhas ag méadar milliohm ceithre shreang, tosú ag leibhéal inghlactha 0.5 milliún ach is féidir ardú go 5 milliohm nó níos mó laistigh de thrí bliana de thimthriall teirmeach, agus ag an bpointe sin sáraíonn an téamh I²R ag an gcónascaire an teocht cábla máguaird agus luasghéaraíonn sé ocsaídiú. Is iad teipeanna allamuigh a rianaítear chuig nascóirí mímheaitseála an t-éileamh árachais aonair is coitianta ar chórais díonta cónaithe.

Ceanglais seoltóireachta talún agus nascáil trealaimh

Feidhmíonn seoltóir talaimh an trealaimh (EGC) i sraith ghréine mar chonair fillte an tsrutha locht agus ní mór é a bheith de mhéid chun sruth gearrchiorcaid iomlán an eagar a iompar gan a theocht rátáilte a shárú. Rialaíonn Tábla 250.122 NEC sizing EGC bunaithe ar rátáil na feiste cosanta forshrutha, ach d'inverters gan trasfhoirmeoir ina bhfuil braite locht talún DC comhtháite, moltar EGC nach lú ná an seoltóir ciorcad DC is mó le dea-chleachtas innealtóireachta, fiú nuair a cheadaítear méid níos lú de réir an chóid. Ní mór sreang 10 AWG PV a úsáidtear mar an seoltóir DC dearfach gan talamh a bheith in éineacht le a íosmhéid 10 AWG EGC , meánmhéide in aghaidh 690.45 den NEC.

Maidir leis an taobh AC, is gnách gurb é an EGC idir an t-inverter agus an príomhphainéal seirbhíse seoltóir THHN/THWN-2 le insliú glas, meánmhéide in aghaidh Tábla 250.122 bunaithe ar rátáil cosanta forshrutha aschuir AC an inverter. Éilíonn briseadh aschuir inverter 40-amp a íosmhéid 10 AWG EGC copair . Ní seoltóir a iompraíonn srutha é an EGC i ngnáthoibríocht ach caithfidh sé a bheith in ann an sruth iomlán fabht talún a sheoladh ar feadh an ama a theastaíonn don fheiste forshrutha chun an locht a ghlanadh, achar níos lú ná 0.1 soicind de ghnáth do scoradáin chiorcaid nua-aimseartha a theorannú srutha.

Bainistíocht cábla agus cosaint nochtadh UV

Éilíonn sreang PV resistant solas na gréine fiú cosaint fhisiciúil i gcoinne imill ghéar, damáiste fiadhúlra, agus díghrádú UV tiubhaithe ag pointí struis. Déantar cáblaí ar eagar ar an talamh a stiúradh trí thráidire cábla mhiotalacha nó poileitiléin ard-dlúis (HDPE), atá daingnithe le ceangail cábla cruach dhosmálta ag eatraimh nach sáraíonn siad. 1.5 méadar . Ní fhéadfaidh na ceangail cábla an insliú a ró-chomhbhrú; is féidir le teannas comhionannas vótaí a sháraíonn sonraíocht an mhonaróra insliú XLPE a fhuar-sreabhadh agus tiús an bhalla ag an bpointe ceangail a laghdú 50% laistigh de thimthriall teirmeach amháin.

I suiteálacha díonta, ní mór sreang PV a thacú ó dhromchla an dín le gearrthóga cábla nó le bealaí bainistíochta sreang fráma-chomhtháite modúil. Aistríonn teagmháil dhíreach idir an seaicéad cábla agus shingles asfalt teas ó dhromchla an dín go dtí an cábla, ag ardú teocht an tseoltóra ag meastachán 5°C go 10°C os cionn teocht an aeir chomhthimpeallaigh , corrlach atá in ann teocht an tseoltóra a bhrú thar a rátáil fhliuch 90°C nuair a chomhcheanglaítear é le sruth ualach iomlán agus radaíocht chúlchláir ard-mhodúil. Ní mór an cábla a ródú freisin chun uisce seasta a sheachaint i bpointí ísle an dín, áit a gcuireann timthriallta reo-leáite béim ar an seaicéad trí fhoirmíochtaí oighir a leathnú agus a chrapadh arís agus arís eile.