Кое напречно сечение на линията е правилното за основната DC линия pvBuero

pvKnowHowBlog

сечение

Постоянният ток, генериран от слънчевите модули, трябва, ако е възможно, да достигне до инвертора без загуби, за да се преобразува в променлив ток там с възможно най-малки загуби. За съжаление, той не работи напълно без загуби, тъй като всеки кабел има устойчивост на загуби при стайна температура. Колко дебел трябва да бъде напречното сечение на линията на постоянен ток (DC), за да се поддържат загубите в граници, е обяснено в следващата статия.

По принцип основната линия за постоянен ток - връзката между слънчевите модули и инвертора - е проектирана по такъв начин, че общите загуби по тази линия да са по-малко от 1% от върховата мощност на генератора.

Всеки кабел има омично съпротивление. Според закона на Ом спадът на напрежението в този резистор е U = R * I (където U е напрежението; R е съпротивлението, а I е токът). Съпротивлението R на линията зависи от три параметъра:

  1. Дължината на линията - колкото по-дълга е линията, толкова по-голямо е съпротивлението
  2. Напречното сечение на линията - или по-скоро площта на напречното сечение на линията. Колкото по-голяма е тази площ, толкова по-малко е съпротивлението
  3. Използваният материал и неговата специфична устойчивост - това обикновено е мед или алуминий.

Проводимостта на двете най-важни вещества, медта и алуминия, е

  • Мед: σ> = 58 * 10 ^ 6 S/m (единицата е Siemens на m)
  • Алуминий: σ> = 36,59 * 10 ^ 6 S/m

И двете стойности се прилагат при 300 K, т.е.приблизително 27 ° C. При по-високи температури съпротивлението на материалите се увеличава и проводимостта намалява.

Изчисляване на съпротивлението на линията:

10 ^ 6 S/m могат да бъдат преобразувани в 1 m/(Ω · mm²). Това дава двете стойности на проводимост за мед и алуминий във форма, която е по-практична за изчислението:

  • Мед: σ> = 58 * 1 m/(Ω · mm²)
  • Алуминий: σ> = 36,59 * 1 m/(Ω · mm²)

След това омичното съпротивление на линията се изчислява по формулата:

R = 1/σ * l/A - където l е дължината на линията, а A е площта на напречното сечение на кабела.

Ако изберете единицата за σ, както е описано по-горе, можете удобно да вмъкнете A директно в mm² и l директно в m, без да се налага да преобразувате.

Пример:

Разстоянието между слънчевите модули и инвертора е 15 m. Следователно общата дължина на кабела, през която тече постоянният ток, е 30 m (външна и обратна линия). Използва се типичен слънчев кабел с напречно сечение 4 mm².

Омичното съпротивление е съответно: R = 1/(58 m/Ω ​​· mm²) * 30 m/4mm² = 129.3mΩ (Milliohm).

Вижда се, че омичното съпротивление на линията е право пропорционално на дължината на линията, т.е. колкото по-дълга е линията, толкова по-големи са загубите. Обратното е вярно за напречното сечение на кабела. Колкото по-голямо е напречното сечение на кабела, толкова по-малко е съпротивлението и по този начин и загубите. Следователно винаги можете да компенсирате загубите при по-дълги мощности, като увеличите съответно напречното сечение на кабела.

Колко големи са загубите по тази линия? ?

Загубата на мощност при омичен резистор съответства на произведението на тока и напрежението на резистора. P = U * I.

Напрежението U от своя страна отговаря на U = R * I. От това следва за загубата на мощност P = R * I ^ 2. Ако сега свържете модулен низ към кабела, описан по-горе с дължина 30 m, модулите на който имат клетки с дължина на ръба 6 ”и в резултат максимален ток около 8A, резултатът на линията е максимална загуба на мощност от:

PV = 8A ^ 2 * 129.3mΩ = 8.28 W.

Тук е важно токът да бъде включен в загубата на мощност като квадрат, т.е.половяването на тока води до една четвърт от загубите. Ако използвате MPP тока от листа с данни на слънчевия модул при изчисляване на загубата на мощност, следователно винаги сте на сигурно място, тъй като токът и следователно загубата на мощност, когато системата работи, обикновено е значително по-ниска, отколкото в MPP. Моля, обърнете внимание, че промяната на облъчването по същество води до промяна на тока на слънчевия генератор, докато напрежението на генератора остава почти същото. (вижте статията за характеристиката на слънчевия генератор)

На практика По правило обаче не възниква въпросът колко голяма е загубата на мощност на даден кабел, но е посочен размер на слънчевия генератор и трябва да се определи минималното напречно сечение на кабела.

Важно е винаги да определяте загубите за всеки отделен направление.

Например, ако имате слънчев генераторен низ с 14 модула, всеки със 72 парчета. 5-инчови клетки и мощност от 180 Wp (например Suntech 180S) води до мощност на низ от 2,52 kWp. Ако загубата на мощност трябва да остане под 1%, тя не трябва да бъде по-голяма от 2520W * 1% = 25,2W. При ток от около 5A, това води до максимално съпротивление на линията от: 25.2Wp/25 (A ^ 2) = 1.008 Ω. Ако ще се използват медни кабели, минималното напречно сечение на кабела за кабел с дължина 30 m е: A = 1/(58 m/Ω ​​· mm²) * 30 m/1.008 Ω> = 0,51 mm².

Ако имате низ с 11 модула с 60 бр. 6 ”клетки и мощност от 230Wp (напр. Schott poly 230) води до низова мощност от 11 * 230Wp = 2530Wp. Ако се спази правилото от 1%, загубите трябва да бъдат максимум 25.3W, а съпротивлението трябва да бъде максимум 25.3W/(7.66A) ^ 2 = 0.431Ω. За медни кабели резултатите от минималното напречно сечение A = 1/(58 m/Ω ​​· mm²) * 30 m/0,431Ω Ω = 1,2 mm².

И в двата случая можете да видите, че напречното сечение на кабела от 1x 2,5 mm² е достатъчно лесно, за да запази загубите доста под 1%. По правило сега се използва напречно сечение от 1 х 4 мм². В даден момент тук възниква въпросът за пропорционалността, защото в края на краищата медта е и суровина, която не се предлага в неограничени количества. Трябва да се има предвид, че поради високите напрежения на слънчевия генератор, особено в системи с безтрансформаторни инвертори, човек може да се справи със значително по-малки напречни сечения на кабелите, отколкото с AC инсталация със системно напрежение 230Veff.

Хубаво резюме на най-важните въпроси във връзка с оразмеряването на кабелите можете да намерите и под тази връзка във форума за фотоволтаици.