Cómo diseñar cables para sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica en microrredes
Selección de cables de CC
El cable de CC se selecciona en función de la corriente del componente o de la batería.
Los cables de CC se instalan bajo el sol, por lo que se recomienda elegir cables fotovoltaicos especiales. A diferencia de los cables ordinarios, los cables fotovoltaicos están fabricados con materiales resistentes a los rayos ultravioleta y al ozono.
También resisten cambios bruscos de temperatura y la erosión química, y pueden utilizarse en exteriores durante más de 25 años.
Hay muchos tipos de cables fotovoltaicos, con secciones que van de 1,5 metros cuadrados a 35 metros cuadrados. El más utilizado es el de 4 metros cuadrados.
A medida que aumenta la corriente de los módulos fotovoltaicos y la potencia del inversor autónomo, también aumenta la longitud del cable.
Por lo tanto, la aplicación de los cables de CC de 6 cuadros también está aumentando. Los 10 principales fabricantes de baterías solares de China también tienen nuevos objetivos para las baterías con los cambios en curso.
En general, se recomienda que la pérdida de CC fotovoltaica no supere los 2%. Podemos utilizar esta norma para diseñar y seleccionar los cables de CC. La resistencia del cable de CC fotovoltaica de 4mm2 es de 4,6mΩ/metro, y la del cable de CC fotovoltaica de 6mm2 es de 3,1mΩ/metro.
Si la tensión de CC es de 600 V, la pérdida por caída de tensión de un 2% es de 12 V. Si la corriente del módulo es de 10A, la mayor distancia del cable de CC de 4mm2 es de 260 metros.
Contando los polos positivo y negativo, se recomienda que la distancia entre el extremo más alejado del módulo y el inversor no supere los 130 metros.
Si la distancia es mayor, se recomienda elegir un cable de CC de 6 mm2, pero se recomienda que el extremo más alejado del componente esté a menos de 200 metros del inversor.
Selección de cables de CA
Con el fin de reducir costes, los componentes e inversores de las centrales fotovoltaicas rara vez se configuran en proporción 1:1. En cambio, existe un cierto sobreaprovisionamiento en función de las condiciones de iluminación, las necesidades del proyecto, etc. En su lugar, hay un cierto sobreaprovisionamiento en función de las condiciones de iluminación, las necesidades del proyecto, etc.
Se dice que así se reducen los costes de inversión iniciales. Por ejemplo, un central eléctrica de baterías de iones de litio tiene una sobredotación de 1:1,2, el módulo es de 24 kW y se utiliza un inversor de 20 kW.
La selección del cable de CA depende de la corriente máxima del inversor, ya que, por mucho que se sobredimensionen los componentes, el inversor tiene una función de limitación de corriente, y la corriente de entrada de CA nunca superará la corriente máxima del inversor.
Los cables de cobre de corriente alterna más utilizados en sistemas fotovoltaicos son los BVR y los YJV. BVR significa cable flexible con núcleo de cobre aislado con policloruro de vinilo, e YJV cable de alimentación con aislamiento de polietileno reticulado.
A la hora de elegir, preste atención al grado de tensión y al grado de temperatura del cable. Al elegir el tipo ignífugo, la especificación del cable se expresa por el número de núcleos, la sección transversal nominal y el nivel de tensión: Representación de la especificación del cable de derivación de un solo núcleo, 1*sección transversal nominal, como: 1*95 0,6/1kV.
Representación de la especificación del cable de derivación multifilar trenzado, el número de cables en el mismo circuito * sección nominal, como por ejemplo: 4*185+1*95 0,6/1KV.
Conductores y aislamiento de cables
Aunque el cable también pasará por un proceso como prueba de batería para comprobar su calidad, he aquí algunas guías de compra. Al comprar cables, solemos fijarnos en dos aspectos: los conductores y las capas de aislamiento.
Mientras no haya problemas con estas dos partes, se demuestra que la calidad del cable es fiable.
(1) Conductor: Despegue la capa aislante del cable para dejar al descubierto el hilo de cobre de su interior. Éste es el conductor. Podemos juzgar la calidad de un conductor por su color.
Aunque todos ellos se denominan "cobre", no son 100% cobre puro y contienen impurezas en cierta medida. Cuantas más impurezas contenga, menos conductor será.
La cantidad de impurezas que contiene un conductor suele reflejarse en su color. El cobre de mayor calidad se denomina "cobre rojo" o "cobre púrpura", como su propio nombre indica.
El color de este tipo de cobre es rojo y púrpura, mostrándose rojo púrpura y rojo oscuro. Cuanto peor es el cobre, más claro es el color y más amarillo es, lo que se denomina "latón". Algunos cobres tienen un color amarillento - este cobre tiene un contenido muy alto de impurezas.
También hay algunos hilos blancos, que son hilos de gama relativamente alta. Los alambres de cobre están chapados con una capa de estaño. La razón principal es evitar que el cobre se oxide y forme una pátina.
La pátina tiene poca conductividad eléctrica y aumenta la resistencia. No solo puede aumentar la disipación del calor, sino también mejorar la conductividad eléctrica y el rendimiento del cable.
Además, el estañado de los alambres de cobre también puede evitar que la goma aislante se vuelva pegajosa y que el núcleo del alambre se vuelva negro y quebradizo, y mejorar su soldabilidad. Los cables de CC son básicamente alambres de cobre estañado.
(2) Capa aislante: La capa de caucho situada fuera del cable es la capa aislante del cable. Su función es aislar el conductor energizado del mundo exterior, impedir que la energía eléctrica fluya hacia el exterior y evitar que las personas que se encuentran fuera reciban una descarga eléctrica.
Para juzgar la calidad de la capa aislante, en general se pueden utilizar los tres métodos siguientes:
Toque, toque suavemente con las manos la superficie de la capa aislante.
Si la superficie es rugosa, demuestra que el proceso de producción de la capa aislante es deficiente y es propensa a fugas y otros fallos.
Presione la capa aislante con la uña. Si rebota rápidamente, demuestra que la capa aislante es gruesa y resistente.
Para doblarlo, coge un trozo de alambre, dóblalo hacia delante y hacia atrás varias veces, luego endereza el alambre y observa.
Si no hay marcas en la superficie del alambre, significa que tiene una buena tenacidad. Si hay hendiduras evidentes y blanqueamiento severo en la superficie del alambre, demuestra que el alambre tiene poca tenacidad.
Si se entierra bajo tierra durante mucho tiempo, envejecerá fácilmente y se volverá quebradizo, y será propenso a sufrir fugas en el futuro.
Para quemarlo, utilice un mechero para seguir quemando el cable hasta que se prenda fuego el aislamiento del cable.
A continuación, apague el encendedor y comience a medir el tiempo: si el cable puede apagarse automáticamente en 5 segundos, esto demuestra que el cable es ignífugo.
De lo contrario, se demuestra que la capacidad ignífuga del cable no está a la altura de la norma, y es fácil que provoque un incendio cuando el circuito está sobrecargado.
Consejos para el cableado de sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica
Los circuitos del sistema fotovoltaico se dividen en partes de CC y partes de CA. Estas dos partes de los circuitos deben cablearse por separado.
La parte de CC se conecta a los componentes y la parte de CA se conecta a la red. En las centrales eléctricas medianas y grandes hay muchos cables de CC.
Para facilitar el mantenimiento futuro, los números de hilo de cada cable deben estar firmemente unidos. Separe los cables fuertes de los débiles. Si hay cables de señal, páselos por separado para evitar interferencias.
Prepara conductos y puentes, e intenta no dejar los cables al descubierto. Al tender los cables horizontal y verticalmente, quedarán mejor. No debe haber empalmes de cables en el conducto o puente para cables, ya que es incómodo de mantener.
Los anteriores son consejos para el cableado del almacenamiento de energía fotovoltaica. A medida que la tecnología de almacenamiento de energía fotovoltaica siga madurando, se convertirá en una buena opción de soluciones de almacenamiento de energía.
