En plus de l’équipement principal dans le processus de construction de la centrale électrique à câble du système photovoltaïque, comme les modules photovoltaïques, les onduleurs et les transformateurs élévateurs. En outre, la connexion des câbles photovoltaïques contribue à la rentabilité globale de la centrale photovoltaïque. La sécurité de l’exploitation, si elle est efficace, joue également un rôle essentiel. Ce qui suit est une introduction détaillée à l’utilisation des câbles et des matériaux courants dans les centrales photovoltaïques et à l’utilisation de l’environnement.
Selon le système de la centrale photovoltaïque, le câble peut être divisé en câble CC et câble CA, en fonction de l’utilisation et de l’utilisation des différents environnements, et il est classé comme suit.
Ⅰ. Câbles DC
(1) Câbles en série entre les modules et les composants.
(2) Câbles parallèles entre les chaînes et entre leurs chaînes et le boîtier de distribution CC (boîtier de descente).
(3) Câble entre le boîtier de distribution CC et l’onduleur.
Tous les câbles ci-dessus sont des câbles CC, qui sont plus souvent posés à l’extérieur et doivent être résistants à l’humidité, à la lumière du soleil, au froid, à la chaleur, aux UV et, dans certains environnements spéciaux, aux acides et aux produits chimiques alcalins.
II. Câble CA
(1) Câble de connexion de l’onduleur au transformateur élévateur.
(2) Câble de connexion du transformateur élévateur à l’unité de distribution d’énergie.
(3) Câble de connexion de l’unité de distribution au réseau ou à l’utilisateur.
Cette partie du câble est un câble de charge CA, l’environnement intérieur étant plus important, il peut être sélectionné en fonction des exigences générales de sélection des câbles d’alimentation.
Ⅲ. Câbles spéciaux pour le photovoltaïque
Dans les centrales photovoltaïques où de nombreux câbles CC doivent être posés à l’extérieur et dans des conditions environnementales difficiles, le matériau du câble doit être basé sur la résistance à la lumière ultraviolette, à l’ozone, aux changements de température importants et à l’érosion chimique. L’utilisation à long terme de câbles fabriqués avec des matériaux courants dans cet environnement entraînera la fragilisation des gaines de câble, voire la décomposition de la couche isolante du câble. Ces conditions endommagent directement le système de câble mais augmentent également le risque de court-circuit. À moyen et long terme, le risque d’incendie ou de blessures est également plus élevé, ce qui affecte considérablement la durée de vie du système. C’est pourquoi il est nécessaire d’utiliser des câbles et des composants spécifiques au photovoltaïque dans les centrales photovoltaïques. Les câbles et composants spécifiques au photovoltaïque présentent la meilleure résistance aux intempéries, aux UV et à l’érosion par l’ozone, et peuvent supporter une plus grande plage de variations de température.
IV. Principes de sélection de la conception des câbles
(1) La valeur de résistance à la tension du câble doit être supérieure à la tension maximale du système. Par exemple, un câble CA de sortie de 380 V doit être choisi parmi les câbles de 450/750 V.
(2) Pour les connexions à l’intérieur et entre les panneaux photovoltaïques, le courant nominal du câble sélectionné est 1,56 fois le courant continu maximum dans le câble obtenu à partir du calcul.
(3) Pour le raccordement de charges CA, le courant nominal du câble sélectionné est 1,25 fois le courant continu maximal du câble obtenu par calcul.
(4) Pour la connexion de l’onduleur, le courant nominal du câble sélectionné est 1,25 fois le courant continu maximal dans le câble calculé.
(5) Tenez compte de l’effet de la température sur les performances du câble. Plus la température est élevée, plus la capacité de charge du câble est faible, et le câble doit être installé dans un puits de chaleur ventilé autant que possible.
(6) Tenez compte du fait que la chute de tension ne doit pas dépasser 2 %.
Les circuits à courant continu sont souvent affectés par divers facteurs défavorables en fonctionnement et provoquent une mise à la terre, ce qui empêche le système de fonctionner correctement. L’extrusion, la mauvaise fabrication des câbles, la défaillance du matériau d’isolation, les faibles performances d’isolation, le vieillissement de l’isolation du système CC ou l’existence de certains défauts qui peuvent provoquer une mise à la terre ou devenir un potentiel de mise à la terre. En outre, l’intrusion ou les morsures de petits animaux dans l’environnement extérieur peuvent également provoquer des défauts de mise à la terre en courant continu. Dans ce cas, on utilise donc généralement un câble blindé, avec une gaine à fonction anti-rongeurs.
Sélection du câble de l’onduleur pour l’énergie photovoltaïque distribuée couramment utilisé.
Si la longueur du câble est supérieure à 50 mètres, veuillez vous référer au câble de plus grande taille.
V. Construction des câbles du système de production d’électricité photovoltaïque
Le coût de la construction des câbles dans les projets de production d’énergie photovoltaïque est généralement élevé, et le choix de la méthode de pose affecte directement le coût de la construction. Une planification raisonnable et le choix correct de la méthode de pose des câbles constituent donc une partie importante du travail de conception des câbles.
Le mode de pose des câbles dépend de la situation technique, des conditions environnementales et des spécifications des câbles, de la quantité et d’autres facteurs à prendre en compte, et répond aux exigences de fiabilité de fonctionnement, de facilité de maintenance et de principes techniques et économiques pour choisir une raison. La pose de câbles CC dans le cadre d’un projet de production d’énergie photovoltaïque comprend principalement l’enfouissement direct dans des briques de sable, la pose à travers un tuyau, la pose dans un cadre à fentes, la pose dans une tranchée pour câbles, la pose dans un tunnel, etc.
La pose des câbles CA ne diffère pas beaucoup de la méthode générale de pose des systèmes électriques. Le câble CC est principalement utilisé entre les modules PV, entre la chaîne et le boîtier d’alimentation CC, et entre le boîtier d’alimentation et l’onduleur, sa section est petite et grande, habituellement, le câble est attaché le long du support du module ou enterré directement dans le tuyau pour la pose, le câble CC doit généralement être pris en compte lors de la pose.
Précautions à prendre pour la construction des câbles PV
(1) Le câble de connexion entre les composants et le câble de connexion entre la chaîne et l’évier doivent, dans la mesure du possible, utiliser le support du composant comme canal pour soutenir et fixer la pose du câble, ce qui peut réduire le rôle des facteurs environnementaux dans une certaine mesure.
(2) La force de pose des câbles doit être uniforme et appropriée, et ne doit pas être trop serrée. Les sites photovoltaïques ont généralement une grande différence de température entre le jour et la nuit, et doivent éviter la dilatation et la contraction thermiques causées par la rupture des câbles.
(3) Dans la surface du bâtiment des câbles du matériel photovoltaïque, il faut tenir compte de la beauté générale du bâtiment et éviter de poser les câbles dans les arêtes vives des murs et des supports, afin de ne pas les couper, de ne pas endommager la couche d’isolation par un court-circuit ou de ne pas couper le fil par une force de cisaillement causée par une rupture. Dans le même temps, il faut tenir compte des lignes de câbles soumises à la foudre directe et à d’autres problèmes.
(4) Planification raisonnable de la trajectoire de pose des câbles, réduction des croisements, dans la mesure du possible, pose combinée pour réduire la quantité d’excavation pendant la construction du projet et la quantité de câbles.
Connexion des câbles Les câbles CC des systèmes de production d’énergie photovoltaïque sont généralement posés à l’extérieur, la méthode de connexion étant principalement l’enfichage des joints, qui peut être protégé par le port d’un tube, l’utilisation du support du module comme canal de pose du câble, et la fixation pour réduire l’impact des facteurs environnementaux. Les autres connexions de câbles et les systèmes d’alimentation générale dans la connexion de câbles sont à peu près les mêmes.
Ⅵ. Différence entre les câbles des systèmes photovoltaïques à courant continu et à courant alternatif
Structure externe
Extérieurement, la plupart des câbles photovoltaïques à courant continu sont multiconducteurs, la fréquence du courant continu des câbles multiconducteurs est faible, et les règles de division des couleurs sont également faciles à comprendre en un coup d’œil, par exemple, le noir général au nom de la phase A, le gris au nom de la phase B, le bleu au nom de la phase C, le rouge au nom de l’anode N, le bleu foncé au nom du poteau de protection PE. Le câble photovoltaïque CA est généralement unipolaire, le câble unipolaire est entouré d’une couche de gaine noire, selon les exigences de l’installation, il peut être divisé en fonction des différents matériaux et de la longueur de déconnexion.
Caractéristiques électriques et résistance aux chocs
Le câble photovoltaïque à courant continu présente des caractéristiques de haute tension et de résistance à la flexion. À des températures très élevées, la capacité du câble à résister à la ligne de chaleur peut encore être garantie grâce à ses bonnes propriétés d’isolation, ce qui permet de prévenir efficacement les incendies dus aux courts-circuits et de prolonger la durée de vie du système photovoltaïque. Le câble PV CA, doté d’une bonne isolation et de propriétés antivieillissement, peut également rester intact en cas d’impact et, grâce au moulage, peut empêcher efficacement l’infiltration de poudre d’eau ; mais le câble unipolaire n’a pas une capacité d’échange de courant élevée, de sorte que l’installation d’un système de haute puissance, en fonction de la situation réelle, doit prendre le programme d’épissure du câble multipolaire.
Sécurité des câbles du système photovoltaïque
Le nombre d’âmes du câble photovoltaïque à courant continu étant plus élevé et la surface de contact du fil de mise à la terre étant plus grande, la sécurité de ce type de câble est beaucoup plus élevée que celle du câble photovoltaïque à courant alternatif. La résistance à la force électrique des câbles photovoltaïques multiconducteurs est légèrement inférieure et certains types de câbles à courant continu permettent à la température de l’âme du fil d’atteindre jusqu’à 90°C. En même temps, il est possible de s’assurer que les propriétés électriques des bobines elles-mêmes ne changent pas.
Prix
Les câbles PV à courant continu étant équipés d’âmes multiples, des matières premières à la production, leur coût est relativement plus élevé que celui des câbles PV à courant alternatif, alors que les câbles PV à courant alternatif utilisent une seule âme, qui coûte moins cher.