Выбор кабелей для фотоэлектрических систем. Часть 1.
Выбор и определение размеров кабелей для фотоэлектрических систем с привязкой к сети
При выборе и определении размеров кабелей постоянного тока для этих систем необходимо руководствоваться национальными нормами и правилами, определяющими типы и размеры кабелей постоянного тока, разрешенных для использования в фотоэлектрических системах с привязкой к сети. Следующий пример основан на практике Германии. Практика в других странах может отличаться. То же самое относится к предохранителям и другим аксессуарам для электропроводки.
На основании плана крыши с расположением модулей и обследования здания (см. главу 3) рассчитывается приблизительная длина проводов. Для проводки модулей продуманное расположение модулей позволяет минимизировать длину проводки и, следовательно, потери в кабелях и перенапряжения (см. раздел "4.7.2 Косвенные световые эффекты и внутренняя молниезащита").
Необходимо составить схему подключения системы. Она может использоваться в качестве руководства при установке и храниться как часть документации системы.
При определении размеров кабелей необходимо соблюдать три основных критерия: номинальное напряжение кабеля, допустимый ток кабеля и минимизация потерь в кабеле.
Номинальное напряжение кабеля
Фотоэлектрические системы обычно не превышают номинальное напряжение стандартных кабелей (номинальное напряжение от 450 до 1000 В), используемых в Германии и других европейских странах. При использовании больших фотоэлектрических систем и длинных цепочек модулей необходимо проверить номинальное напряжение кабеля, принимая во внимание максимальное напряжение разомкнутой цепи (при -10°C) фотоэлектрической цепочки или массива, к которому он должен быть подключен.
Токопроводящая способность кабеля
Сечение кабеля подбирается в соответствии с максимальным током. Здесь должны соблюдаться значения токопроводящей способности кабеля, приведенные в IEC 60512 часть 3. Максимальный ток, который может протекать через модуль или струнный кабель, равен току короткого замыкания генератора минус ток короткого замыкания одной струны:
Кабель либо рассчитан на этот ток, либо для защиты кабеля от перегрузки используются струнные предохранители. Максимальный ток Imax должен быть меньше или равен токоведущей способности кабеля или защитного устройства Iz:
Imax <= Iz
Таблица 4.3 Пропускная способность стандартных PV кабелей в соответствии со спецификациями производителя
Сечение | Макс. ток | Аккумуляция | ||||
мм | 30 С | 55 С | 70 С | 55 С | 70 С | |
AEG | 2.5 | 42 | 32 | 24 | 17 | 13 |
(макс. 90 С) | 4 | 56 | 42 | 32 | 22 | 17 |
Radox 125 | 2.5 | 49 | 38 | 34 | 20 | 18 |
(макс. 125 С) | 4 | 66 | 51 | 45 | 27 | 24 |
Titanex 11 | 2.5 | 33 | 24 | 17 | 13 | 9 |
(макс. 85 С) | 4 | 45 | 33 | 23 | 17 | 12 |
При использовании концепции струны следует учитывать, что ток короткого замыкания генератора приблизительно равен номинальному току струны. Поскольку предохранители срабатывают только при многократных импульсных токах, защита кабеля с помощью струнных предохранителей невозможна. В соответствии с IEC 60364-7-712, струнный кабель должен выдерживать ток короткого замыкания, в 1,25 раза превышающий ток короткого замыкания генератора, и должен быть проложен таким образом, чтобы он был защищен от замыкания на землю и короткого замыкания.
При определении размеров кабеля необходимо соблюдать требования по прокладке согласно IEC 60512, часть 3. На пропускную способность кабеля по току влияет температура окружающей среды, наличие пучков с другими кабелями и способ прокладки (в кабельном канале, в деревянных перегородках, за штукатуркой и т.д.). Температура окружающей среды на крыше может составлять 70°С, поэтому эту температуру необходимо учитывать при определении размеров модулей или струнных кабелей для крышных установок.
Струнные предохранители используются в основном в фотоэлектрических системах с несколькими струнами, и должны применяться в системах с четырьмя и более струнами, где условия неисправности могут привести к значительным обратным токам модуля. Используются предохранители или миниатюрные автоматические выключатели (MCB). Сечение кабеля модуля или струны может быть рассчитано на ток срабатывания предохранителей струны. Здесь допустимая токопроводящая способность кабеля 1 должна быть такой же или большей, чем ток срабатывания струнного предохранителя:
Предохранитель должен срабатывать при удвоенном токе короткого замыкания струны при STC:
Во избежание ложных срабатываний номинальный ток предохранителя должен быть как минимум в 1,25 раза больше номинального тока струны:
Поскольку ошибка может произойти как на положительной, так и на отрицательной стороне напряжения, предохранители должны быть установлены вдоль всех незаземленных кабелей. Предохранитель или МСВ должен быть рассчитан на работу на постоянном токе.
Продолжение читайте во 2 части.