Wie wählt man die richtigen Kabel für eine Photovoltaikanlage aus?
Der technologische Fortschritt in der Photovoltaikbranche beschleunigt sich rasant. Die Leistung einzelner Module steigt deutlich an, und auch die Stromstärke von String-Arrays steigt entsprechend. Die Stromstärke von Hochleistungsmodulen liegt mittlerweile über 17 Ampere. Bei der Systemauslegung können der Einsatz von Hochleistungskomponenten und die Bereitstellung angemessener Reserveflächen die anfänglichen Investitionskosten und die Kosten pro Kilowattstunde senken. Die Kosten für AC- und DC-Kabel im System sind nicht unerheblich. Wie sollte man bei der Auslegung und Auswahl vorgehen, um die Kosten zu minimieren?
Auswahl von DC-Kabeln
Gleichstromkabel werden im Freien installiert. Es wird generell empfohlen, speziell für Photovoltaik entwickelte Kabel zu wählen, die einer Strahlenvernetzung unterzogen wurden. Nach der Bestrahlung mit hochenergetischen Elektronenstrahlen verändert sich die Molekularstruktur des Kabelisolationsmaterials von einer linearen zu einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, wodurch die Temperaturbeständigkeit von unvernetzten 70 °C auf 90 °C, 105 °C, 125 °C, 135 °C oder sogar 150 °C erhöht wird. Dadurch erhöht sich die Strombelastbarkeit um 15–50 % im Vergleich zu Kabeln gleicher Spezifikation, wodurch sie drastischen Temperaturschwankungen und chemischer Erosion standhalten und über 25 Jahre im Freien verwendet werden können. Bei der Auswahl von Gleichstromkabeln ist es wichtig, Produkte von namhaften Herstellern mit entsprechenden Zertifizierungen zu wählen, um eine langfristige Verwendung im Freien zu gewährleisten. Derzeit wird das 4-mm²-Kabel PV1-F1*4 häufig für Photovoltaik-Gleichstromanwendungen verwendet. Mit der zunehmenden Stromstärke der Photovoltaikmodule und der Leistung der einzelnen Wechselrichter nimmt jedoch auch die Länge der Gleichstromkabel zu, was zu einer zunehmenden Verwendung von 6 mm² Gleichstromkabeln führt.
Was ist der Unterschied zwischen Single-Core und Multi-Kernkabel?
Einadrige Kabel bestehen aus einem einzelnen Leiter innerhalb einer Isolationsschicht. Mehradrige Kabel hingegen enthalten mehrere isolierte Adern. Hinsichtlich der Isolationsleistung müssen sowohl einadrige als auch mehradrige Kabel den nationalen Normen entsprechen. Der Unterschied zwischen mehradrigen und einadrigen Kabeln besteht darin, dass die Enden einadriger Kabel direkt geerdet sind. Dies kann in der metallischen Abschirmschicht zirkulierende Ströme induzieren und zu Verlusten führen. Im Gegensatz dazu ist die Summe der Ströme, die durch die drei Adern eines mehradrigen Kabels fließen, Null, sodass praktisch keine induzierte Spannung auf der metallischen Abschirmschicht entsteht.
Bezüglich der Stromkreiskapazität ist die Nennstrombelastbarkeit eines einadrigen Kabels bei gleichem Querschnitt höher als die eines dreiadrigen Kabels. Einadrige Kabel weisen zudem eine bessere Wärmeableitung auf als mehradrige Kabel. Unter gleichen Last- oder Kurzschlussbedingungen erzeugen einadrige Kabel weniger Wärme als mehradrige Kabel, was sie in bestimmten Szenarien sicherer macht.
Mehradrige Kabel sind aufgrund ihres inneren und mehrschichtigen Doppelschutzes einfacher und bequemer zu installieren. Einadrige Kabel lassen sich zwar leichter biegen, ihre Verlegung über längere Strecken ist jedoch anspruchsvoller als bei mehradrigen Kabeln. Einadrige Kabelanschlüsse sind einfacher zu installieren und ermöglichen eine einfachere Verzweigung.
Preislich sind mehradrige Kabel pro Stück etwas teurer als einadrige Kabel.
Verdrahtungstechniken für Photovoltaikanlagen
Die Schaltung einer Photovoltaikanlage besteht aus zwei Teilen: dem Gleichstromteil (DC) und dem Wechselstromteil (AC). Diese beiden Teile der Schaltung erfordern eine separate Verkabelung. Der Gleichstromteil verbindet die Komponenten, der Wechselstromteil das Stromnetz. In großen und mittelgroßen Kraftwerken gibt es zahlreiche Gleichstromkabel. Um zukünftige Wartungsarbeiten zu erleichtern, sollten die Adern jedes Kabels sicher befestigt werden. Stark- und Schwachstromleitungen müssen unbedingt getrennt verlegt werden. Signalleitungen, wie z. B. 485-Kommunikationsleitungen, sollten getrennt verlegt werden, um Störungen zu vermeiden. Beim Verlegen der Verkabelung sollten Kabelkanäle und Kabelpritschen vorbereitet und Kabel möglichst nicht freiliegend verlegt werden. Kabel sehen optisch ansprechender aus, wenn sie horizontal und vertikal verlegt werden. Vermeiden Sie Kabelverbindungen in Kabelkanälen und Kabelpritschen, da diese die Wartung erschweren können. Kabel sind ein sehr wichtiger Bestandteil einer Photovoltaikanlage und verursachen zunehmend höhere Kosten. Bei der Planung eines Kraftwerks müssen wir die Systemkosten so weit wie möglich senken und gleichzeitig einen zuverlässigen Betrieb des Kraftwerks gewährleisten. Daher sind die Konstruktion und Auswahl der AC- und DC-Kabel für die Photovoltaikanlage besonders wichtig. Darüber hinaus beeinträchtigen minderwertige Drähte und Kabel nicht nur unseren Verbrauch, sondern auch unsere Lebenssicherheit. Daher müssen wir die Augen offen halten und hochwertige Kabel mit garantierter Qualität wählen. Verantwortung für unser Leben zu übernehmen und eine sichere Umwelt zu schaffen, ist nicht nur das Ziel, das Asia Cable seit jeher verfolgt, sondern auch die Aufgabe jedes Einzelnen von uns.