Com seleccionar el cable solar de CC per a sistemes fotovoltaics
Mida del cable, capacitat de corrent, caiguda de tensió, estàndards, compatibilitat de connectors i adquisició
Resum
Seleccioneu el cable solar de corrent continu segons el mercat objectiu i l'estàndard requerit, la tensió màxima del sistema, el corrent del circuit corregit, la longitud de la ruta i el límit de caiguda de tensió-, l'entorn d'instal·lació i l'interval exacte del connector. A continuació, comproveu que el certificat cobreix el fabricant, el model de producte i la mida demanada. El dimensionament final i la instal·lació han de seguir les especificacions del projecte i les normes elèctriques adoptades localment.
El cable solar de corrent continu-també anomenat cable solar fotovoltaic o cable fotovoltaic-és un propòsit-dissenyat per al costat-de corrent continu d'un sistema fotovoltaic. Els termes solen descriure la mateixa categoria d'aplicació; "DC" emfatitza la funció del circuit, mentre que "PV" emfatitza l'aplicació solar. La idoneïtat del producte encara depèn del marcatge complet, la construcció, el certificat i l'ús aprovat-no de la paraula clau utilitzada en un catàleg.
|
Nota d'enginyeriaAquesta guia dóna suport a l'especificació preliminar i la contractació. No substitueix els càlculs del dissenyador del projecte, el codi elèctric adoptat localment, l'autoritat competent o les instruccions del fabricant del connector. |
Aportacions clau
La mida del cable per si sola no determina la idoneïtat
La mida del cable per si sola no determina la idoneïtat. La capacitat de corrent, la caiguda de tensió, la temperatura i el mètode d'instal·lació s'han d'avaluar conjuntament.
Diferents estàndards, sistemes de certificació
H1Z2Z2-K, PV1-F i UL PV Wire no són noms idèntics per a un producte universal. Es relacionen amb diferents estàndards, sistemes de certificació i requisits del mercat.
Resistència, cost i pes
Un cable més gran normalment redueix la resistència elèctrica i la caiguda de tensió, però també augmenta el cost, el pes, els requisits de flexió i les limitacions de compatibilitat dels connectors.
El connector ha de coincidir
El connector ha de coincidir tant amb la secció transversal-del cable com amb el diàmetre exterior del cable. Un cable pot ser elèctricament adequat però mecànicament incompatible amb el connector seleccionat.
Un certificat PDF no és una prova suficient
Un certificat PDF per si mateix no és una prova suficient. Els compradors han de verificar el titular del certificat, la designació del producte, el rang de mida, l'estàndard aplicable i l'estat actual de la base de dades.
Què és el cable solar?
El cable solar, també anomenat cable fotovoltaic o cable fotovoltaic, és un cable elèctric dissenyat per al costat de corrent continu-d'un sistema fotovoltaic.
Les aplicacions típiques inclouen connexions
- entre mòduls solars
- entre cadenes de mòduls i caixes combinadores
- entre caixes combinadores i inversors
- dins de sistemes de cablejat fotovoltaic preassemblats
- entre altres components fotovoltaics laterals de CC-, quan ho permeti el disseny del producte.
La norma IEC 62930 s'aplica als cables d'alimentació d'un sol-nucle amb-aïllament entrecreuat i una funda-encreuada per utilitzar-los al costat de CC dels sistemes fotovoltaics. El seu abast cobreix tensions de CC nominals de fins a 1,5 kV inclosos entre conductors i entre conductor i terra. La norma especifica una temperatura de conductor màxima contínua normal de 90 graus, amb un funcionament a 120 graus limitat a un període acumulat definit.
Un cable solar típic orientat a IEC- o EN-pot incloure:
- un conductor flexible;
- aïllament del conductor;
- una funda exterior;
- marca permanent del cable que mostra el fabricant, la designació del producte, la tensió nominal, la norma o la informació de certificació.
Productes H1Z2Z2-Ks'utilitzen habitualment conductors de coure-cadenats i estanyats-creuats-lligats, lliures d'halògens-compostos d'aïllament i funda. Tanmateix, els compradors haurien de confirmar la construcció real a partir de la fitxa tècnica aprovada en lloc de suposar que tots els productes comercialitzats com a "cable solar" tenen la mateixa estructura.
El cable solar és més que un cable de corrent continu negre o vermell
El color no estableix el compliment.
Un cable flexible normal es pot fabricar en negre o vermell, però això no el fa apte per a un ús fotovoltaic-a llarg termini. S'ha d'avaluar un cable solar qualificat per als requisits elèctrics, tèrmics, ambientals i mecànics de la norma corresponent.
Segons l'estàndard i l'abast del producte, aquests requisits poden incloure la resistència a:
- exposició solar i ultraviolada
- ozó
- temperatura elevada
- maneig a baixa-temperatura
- aigua o humitat
- propagació de la flama
- impacte mecànic
- abrasió
- àcids o substàncies alcalines
- deteriorament de l'-aïllament a llarg termini.
Les afirmacions de rendiment exactes s'han de comprovar amb el certificat del cable i la fitxa tècnica. Per exemple, un producte pot ser adequat per a l'ús a l'aire lliure però no per a l'enterrament directe, mentre que un altre producte pot tenir aprovacions addicionals de resistència a l'aigua-o d'instal·lació-subterrània.
Un procés de selecció-de cables fiable comença amb el projecte, no amb el catàleg de cables.
Abans de sol·licitar un pressupost, recolliu la informació següent.
Mercat objectiu:
Identifiqueu el país i els requisits del projecte aplicables.
Pregunta:
- El projecte està dissenyat sota un marc basat en IEC- o EN-?
- És necessari un cable fotovoltaic homologat per UL-?
- El país requereix aprovació nacional addicional?
- S'ha escrit una designació de cable específica a l'especificació EPC?
- Es requereix una classificació de la Normativa de Productes de Construcció per a la instal·lació?
- Quina edició del codi elèctric s'ha adoptat localment?
Un cable acceptat en un mercat pot no ser acceptat automàticament en un altre.
Tensió del sistema:
Confirmeu:
- tensió màxima de la matriu fotovoltaica
- tensió màxima d'entrada de CC de l'inversor
- tensió màxima-de circuit obert sota la temperatura mínima del lloc
- tensió nominal del cable
- tensió nominal del connector
- limitacions de tensió d'altres components.
El cable, el connector i altres components de CC han de ser adequats per a la tensió màxima calculada del sistema. El component-con valoració més baixa pot limitar el circuit.
Corrent màxima de disseny:
Determineu el corrent de disseny utilitzant:
- corrent de curt{0}}mòdul
- configuració de cadena-paral·lela
- hipòtesis de guany bifacial, si escau
- codi-factors actuals necessaris
- factors de correcció ambiental
- agrupació de cables
- coordinació del-dispositiu de protecció
- condicions de funcionament previstes.
No seleccioneu un cable només perquè un proveïdor el descrigui com a "cable de 30 A" o "cable de 50 A". La capacitat de càrrega actual-depèn de com i on estigui instal·lat el cable.
Longitud del cable:
Confirmeu la-longitud de la ruta d'anada entre els dos punts de connexió.
Els càlculs de-caigudes de tensió per a un circuit de corrent continu de dos-conductors solen tenir en compte tant els camins de corrent positiu com negatiu. Confondre la longitud-unidireccional amb la longitud total del circuit pot produir un error de mida important.
Entorn d'instal·lació:
Registre:
- temperatura ambient mínima i màxima
- temperatura esperada del sostre o del mòdul-
- exposició directa a la llum solar
- agrupació o agrupació de cables
- safata de cables, conducte o instal·lació d'-aire lliure
- exposició a l'aigua
- encaminament subterrani
- contacte amb cobertes metàl·liques o vores tallants
- exposició química
- risc de rosegadors
- moviment en sistemes de seguiment
- Requisits de rendiment-incendis.
Detalls del connector:
Obteniu el fabricant del connector i el model exacte.
Confirmeu:
secció transversal del conductor permesa{0}
diàmetre exterior del cable permès
construcció del conductor
mida del terminal
rang de segellat
eina de crim aprovada
contacte aprovat
instruccions de muntatge
homòleg d'aparellament permès.
Requisits de contractació:
Definiu:
- material conductor
- mida del cable
- classe de tensió
- estàndard requerit
- emissor del certificat
- longitud de l'embalatge
- requisits de tambor o bobina
- llenguatge de marcatge
- color
- prova per lots
- requisits d'inspecció
- condicions de lliurament
- paquet de documentació.
Normes de cable solar i requisits del mercat
No hi ha cap certificat de cable únic que satisfà automàticament tots els mercats solars.
El propietari del projecte, el dissenyador, el contractista EPC, l'autoritat local i el codi elèctric aplicable determinen quin cable és acceptable.
Estructures principals de cable solar
| Estàndard o designació | Rol general | Rellevància típica del mercat |
|
IEC 62930 |
Estàndard internacional de producte per a cables fotovoltaics de CC amb una classificació de fins a 1,5 kV de CC |
Projectes internacionals basats en IEC- |
|
EN 50618 / H1Z2Z2-K |
Estàndard europeu de cable fotovoltaic i designació de cable harmonitzada |
Projectes europeus i orientats a l'{0}}EN |
|
Cable fotovoltaic UL 4703 |
Estàndard nord-americà per al cable fotovoltaic |
Estats Units i altres projectes orientats a UL- |
|
PV1-F |
Designació de producte associada històricament amb els requisits del cable fotovoltaic de TÜV |
Especificacions existents i alguns mercats internacionals |
|
IEC 62548-1 |
Requisits de disseny de la matriu fotovoltaica-, inclòs el cablejat de CC |
Disseny i instal·lació del sistema |
|
IEC 60364-7-712 |
Requisits per a les instal·lacions elèctriques que contenen fonts d'alimentació fotovoltaica |
Disseny de la instal·lació |
|
IEC 62852 |
Requisits de seguretat i proves per a connectors DC PV |
Selecció i compatibilitat de connectors |
L'IEC 62548-1 aborda els requisits de disseny de la matriu fotovoltaica-com ara el cablejat de CC, la protecció elèctrica, la commutació i la connexió a terra. L'IEC 60364-7-712 aborda els requisits d'instal·lació elèctrica derivats de les instal·lacions d'alimentació fotovoltaica. S'ha de confirmar l'edició aplicable i l'adopció nacional per a cada projecte.
-
IEC 62930
La norma IEC 62930 s'aplica als cables fotovoltaics d'un sol-nucle amb-aïllament i funda enllaçats creuats per utilitzar-los al costat de CC dels sistemes fotovoltaics, amb una tensió nominal de fins a 1,5 kV de CC.
La norma inclou tots dos:
- cables-libres d'halògens i de baix-fum
- cables que poden contenir halògens.
Per tant, una afirmació de compliment IEC 62930 no s'ha d'interpretar automàticament com una prova de totes les característiques ambientals o d'incendi opcionals. El certificat i la fitxa tècnica han d'indicar la construcció real del producte i l'abast provat.
-
EN 50618 i H1Z2Z2-K
La norma EN 50618 s'aplica als cables d'alimentació FV flexibles d'un sol nucli-con aïllament i funda entrecreuats-. BSI descriu l'estàndard que s'aplica a cables lliures de-fum i halògens-per al costat de CC dels sistemes fotovoltaics amb una tensió CC nominal d'1,5 kV.
La designació H1Z2Z2-K està àmpliament associada al cable solar que compleix la norma EN 50618.
Una construcció típica H1Z2Z2-K inclou:
- Conductor flexible classe 5
- coure llaunat
- aïllament-creuat
- funda exterior-creuada
- materials lliures d'halògens{0}
- Construcció exterior -resistent als UV.
Tanmateix, el marcatge H1Z2Z2-K encara s'ha de comprovar amb el certificat, el fabricant i les marques de producció.
-
Cable fotovoltaic UL 4703
UL 4703 és l'estàndard nord-americà per al cable fotovoltaic. UL Solutions descriu UL 4703 com l'estàndard per al cable fotovoltaic i identifica la resistència a la llum solar com una part important de la categoria de producte.
Per a un projecte nord-americà, els compradors no haurien de suposar que un certificat EN 50618 o IEC 62930 només compleix els requisits del projecte. Cal confirmar la llista de productes requerida i els requisits del Codi Elèctric Nacional adoptats localment.
La NFPA descriu el NEC com un punt de referència per al disseny, instal·lació i inspecció elèctrica segura. L'adopció i la modificació del NEC poden variar segons la jurisdicció, per la qual cosa s'ha de consultar l'autoritat del projecte competent.
-
Organisme de certificació vs estàndard de producte
Aquests termes no s'han de barrejar:
- Les referències IEC, EN i UL poden identificar productes o estàndards de prova.
- TÜV Rheinland, TÜV SÜD, UL Solutions i altres organitzacions poden oferir serveis de prova i certificació.
- Un certificat registra un abast definit del producte avaluat en funció dels requisits especificats.
- Un informe de prova registra la mostra provada, el mètode i els resultats de la prova.
- Normalment, el fabricant o el proveïdor responsable emet una declaració de conformitat.
Per tant, "cable TÜV" no és una especificació tècnica completa. Un comprador ha de preguntar:
Qüestió de contractacióCertificat per quina organització, amb quina norma, per a quina fàbrica, model de producte i gamma de mida?
Visió general del cable PV1-F, H1Z2Z2-K i UL PV
PV1-F, H1Z2Z2-K i UL PV Wire es discuteixen habitualment junts, però no s'han de tractar com a etiquetes intercanviables.
PV1-F es va fer servir àmpliament en les especificacions fotovoltaiques internacionals mitjançant els requisits de prova de cables fotovoltaics de TÜV Rheinland, inclosa la família d'especificacions 2 PfG 1169.
La documentació TÜV identifica 2 PfG 1169 com a requisits per als cables utilitzats en sistemes fotovoltaics. Els materials anteriors de TÜV també feien referència a les proves de cables fotovoltaics segons 2 PfG 1169/08.2007.
PV1-F encara pot aparèixer a:
- especificacions EPC més antigues
- plantes solars existents
- catàlegs de distribuïdors
- ordres de substitució
- documents de contractació regional.
Un comprador no hauria de rebutjar ni acceptar PV1-F només en funció del nom. Verifiqueu el certificat actual, l'edició de l'especificació aplicable, la tensió nominal, el rang de mida i l'acceptació del projecte.
-
H1Z2Z2-K
H1Z2Z2-K s'especifica habitualment per a projectes més nous orientats a EN 50618.
En comparació amb una simple comparació "PV1-F vs H1Z2Z2-K", la pregunta de contractació correcta és:
|
Qüestió de contractacióQuina designació de cable i base de certificació requereixen l'especificació actual del projecte i el mercat objectiu? |
H1Z2Z2-K es selecciona amb freqüència perquè proporciona una designació de producte clara orientada a EN i està àmpliament disponible en sistemes de CC de 1,5 kV.
El cable fotovoltaic UL està dissenyat per a projectes que requereixen la categoria de cable fotovoltaic nord-americà.
El marcatge del producte, la tensió nominal, la construcció del conductor i l'ús aprovat s'han de comprovar a la base de dades de certificació UL i a la documentació del projecte.
-
Comparació pràctica
|
Item |
PV1-F |
H1Z2Z2-K |
Cable fotovoltaic UL |
|
Context principal |
Família d'especificacions de cable fotovoltaic TÜV |
EN 50618 |
UL 4703 |
|
Ús comú |
Especificacions internacionals existents i regionals |
Projectes europeus i orientats a l'{0}}EN |
Projectes nord-americans |
|
Denominació del producte |
PV1-F |
H1Z2Z2-K |
Cable fotovoltaic / cable fotovoltaic |
|
Base de selecció |
Certificat i acceptació del projecte |
Certificat EN i especificació del projecte |
Llistat UL i codi elèctric local |
|
Es pot suposar equivalent? |
No |
No |
No |
L'elecció correcta no està determinada per quina designació sembla més nova o més familiar. Es determina pel requisit de compliment complet.
Selecció de la mida del cable solar
La mida del cable s'expressa normalment com a àrea de la secció transversal-del conductor en mil·límetres quadrats o com a mida AWG.
Les mides habituals dels cables-solars mètrics inclouen:
- 2,5 mm²
- 4 mm²
- 6 mm²
- 10 mm²
- 16 mm²
- mides d'enginyeria més grans per a circuits de corrent continu principals.
Una mida de cable adequada ha de satisfer almenys dues comprovacions separades:
1. Capacitat actual-de càrrega
2. Rendiment-caiguda de tensió
També ha de ser compatible amb:
- connectors
- terminals
- passacables
- sistemes d'encaminament
- requisits de radi de curvatura-
- límits d'instal·lació mecànica.
Lògica bàsica de selecció
Un conductor més gran generalment té una resistència elèctrica més baixa.
Una resistència més baixa normalment significa:
- menor caiguda de tensió
- menor pèrdua de potència resistiva
- menys escalfament del conductor al mateix corrent
- rendiment millorat en rutes llargues.
Tanmateix, un cable més gran també significa:
- major cost del material
- major pes
- diàmetre exterior més gran
- un radi de flexió mínim més gran
- itinerari més difícil
- possible incompatibilitat del connector
- bidons més grans i major cost de transport.
Per tant, el millor cable no sempre és el cable més gran disponible. És el cable compatible més petit que compleix tots els requisits elèctrics, mecànics, ambientals i comercials amb un marge de disseny adequat.
Capacitat de corrent i caiguda de tensió
La capacitat de corrent i la caiguda de tensió estan relacionades, però no són el mateix càlcul.
-Capacitat de càrrega actual
La capacitat de càrrega de corrent-és el corrent continu màxim que pot transportar un conductor en condicions definides sense superar la seva temperatura de funcionament permesa.
El valor permès pot canviar amb:
- secció{0}}del conductor
- material conductor
- classificació de temperatura d'aïllament
- temperatura ambient
- instal·lació en aire o conducte
- instal·lació sobre una superfície
- agrupació de cables
- ventilació
- proximitat a mòduls calents o cobertes
- nombre de conductors carregats
- estàndard d'instal·lació aplicable.
És per això que els gràfics universals d'Internet que descriuen un cable solar de 4 mm² com a "classificat per exactament X amperes" poden ser enganyosos.
El procés correcte és:
- calcular el corrent de disseny del circuit;
- identificar la classificació de corrent base del cable segons la norma aplicable;
- aplicar factors de correcció de temperatura i instal·lació;
- compareu la qualificació del cable corregida amb el corrent de disseny;
- coordinar el cable amb la protecció contra sobreintensitat i els equips connectats.
Caiguda de tensió
La caiguda de tensió és la reducció de tensió causada per la resistència del conductor mentre flueix el corrent.
Quatre factors principals afecten la caiguda de tensió:
longitud del cable
actual
mida del conductor
material conductor.
Els cables més llargs i el corrent més alt augmenten la caiguda de tensió. Un conductor més gran el redueix, mentre que el coure té una resistència més baixa que l'alumini per a la mateixa -àrea de secció transversal.
Una fórmula útil de primer-pass DC és:
ΔV = (2 × L × I × ρ) / S
|
Símbol |
Significat |
|
ΔV |
Caiguda de tensió en volts |
|
L |
Longitud del cable unidireccional-en metres |
|
I |
Corrent del circuit en amperes |
|
ρ |
Resistivitat del conductor |
|
S |
Àrea de la-secció transversal del conductor en mm² |
|
2 |
Camins conductors positius i negatius |
Caiguda de tensió (%)=(ΔV / tensió de funcionament del sistema) × 100
Aquesta equació simplificada és útil per a una comparació preliminar. El disseny final ha d'utilitzar la resistència màxima del conductor, la temperatura de funcionament, el mètode d'instal·lació i la norma d'enginyeria aplicable del fabricant.
Exemple il·lustratiu de-caiguda de tensió
Supòsits: 30 m de recorregut unidireccional-, 12 A de corrent de circuit, 600 V CC de tensió de funcionament, resistivitat del coure de 0,0175 Ω·mm²/m per a una comparació preliminar, sense ajust de temperatura inclòs.
|
Mida del cable |
Caiguda de tensió calculada |
Percentatge a 600 V |
|
4 mm² |
3.15 V |
0.525% |
|
6 mm² |
2.10 V |
0.35% |
|
10 mm² |
1.26 V |
0.21% |
|
Límit de càlculAquest exemple només compara la caiguda de tensió. No demostra que les tres mides compleixin la capacitat actual, la temperatura, la compatibilitat del connector o els requisits locals. |
Cable solar de 4 mm², 6 mm² i 10 mm²
Sovint es comparen aquestes tres midesperquè cobreixen moltes aplicacions de cable de CC residencials, comercials i{0}}de serveis públics.
Cable solar de 4 mm²
Sovint es considera cable de 4 mm² per a:
- connexions de cadena-de mòduls curts
- sistemes fotovoltaics residencials
- circuits de corrent inferior-
- rutes on la caiguda de tensió segueix sent acceptable
- connectors dissenyats per a conductors de 4 mm².
Avantatges
- menor cost del conductor
- menor pes
- diàmetre exterior més petit
- maneig i encaminament més fàcil
- àmplia disponibilitat de connectors.
Limitacions
- resistència superior a 6 mm² o 10 mm²
- major caiguda de tensió en rutes llargues
- menys marge tèrmic en condicions exigents
- pot resultar inadequat quan els cables s'agrupen o s'exposen a temperatures elevades.
- Cable solar de 6 mm²
- El cable de 6 mm² es considera sovint per a:
- rutes de cadena més llargues
- sistemes comercials de cobertes
- projectes amb objectius de caiguda-de tensió més baixa
- tecnologies de mòduls{0}}actuals superiors
- instal·lacions que requereixin un marge de corrent o tèrmic addicional.
Cable solar de 6 mm²
Avantatges
- resistència inferior a 4 mm²
- caiguda de tensió reduïda
- rang d'aplicació més ampli
- comunament suportats per connectors fotovoltaics.
Limitacions
- major cost i pes
- diàmetre de cable més gran
- pot requerir un contacte o segell del connector diferent
- no elimina la necessitat de càlcul.
- Cable solar de 10 mm²
- Es pot considerar un cable de 10 mm² per a:
- llargs recorreguts DC
- circuits de corrent més alt-
- connexions combinador-a-inversor
- projectes amb objectius de pèrdua estrictes
- aplicacions d'alimentació de corrent continu dissenyades.
Cable solar de 10 mm²
Avantatges
- menor resistència
- caiguda de tensió reduïda
- potencial de transport{0}}de corrent millorat en condicions comparables.
Limitacions
- major cost del material
- radi de corba més gran
- instal·lació més difícil
- menys opcions de connector-de mòduls estàndard
- major risc de desajustament amb segells, glàndules i terminals
- costos de transport i manipulació{0}}de bidons més elevats.
Comparació preliminar
| Factor de selecció |
4 mm²
|
6 mm²
|
10mm²
|
| Tirades curtes de corda |
Sovint es considera |
Adequat però pot ser sobredimensionat |
Normalment no és necessari tret que sigui necessari |
| Rutes més llargues |
La caiguda de tensió pot arribar a ser limitant |
Opció comuna |
Rendiment fort-caiguda de tensió |
| Flexibilitat d'instal·lació |
Alt |
Mitjana a alta |
Abaix |
| Disponibilitat del connector |
Ampli |
Ampli |
S'ha de revisar acuradament |
| Cost material |
El més baix dels tres |
Mitjana |
El més alt |
| Caiguda de tensió a igual intensitat i longitud |
El més alt |
Abaix |
El més baix |
| Selecció per hàbit acceptable? |
No |
No |
No |
Materials de coure, alumini i cables estanyats
Conductors de coure-estanyat
El coure llaunat s'utilitza àmpliament en cables solars flexibles.
El conductor està format per fils de coure amb un prim recobriment d'estany. Depenent del disseny del producte, això pot suportar:
- resistència a la corrosió
- superfícies estables de fil
- construcció de conductor flexible
- compatibilitat amb contactes de crimpat homologats
- ús-a llarg termini en entorns exigents.
Molts productes H1Z2Z2-K especifiquen conductors de coure estanyat de classe 5 d'acord amb la norma IEC 60228.
El coure llaunat no fa que un cable compleixi automàticament. El cable acabat encara ha de complir els requisits elèctrics, materials i ambientals pertinents.
Coure nu
El coure nu es pot utilitzar en alguns estàndards de cable o construccions de productes.
Els compradors no haurien d'assumir que el coure nu és sempre inferior o que el coure llaunat és sempre obligatori. La decisió s'ha de basar en:
- norma aplicable
- abast del certificat
- condicions ambientals
- construcció del conductor
- disseny de terminals
- risc de corrosió
- especificació del client.
Conductors d'alumini i-aliatges d'alumini
L'alumini té una densitat més baixa i un cost de matèria primera-menor que el coure, però també té una resistència elèctrica més alta per a la mateixa àrea-de secció transversal.
Un conductor d'alumini generalment requereix una secció transversal més gran-que el coure per oferir un rendiment elèctric comparable.
El cable solar d'alumini es pot considerar en aplicacions d'enginyeria, especialment quan el pes i el cost del conductor són importants. Tanmateix, no s'ha de substituir directament pel cable de coure sense revisar:
- mida del conductor
- capacitat actual
- caiguda de tensió
- aprovació del connector o de l'extensió
- compatibilitat galvànica
- control de l'oxidació
- mètode de terminació
- radi de curvatura mínim
- comportament a la tracció
- cable estàndard
- acceptació del projecte.
L'abast actual de la certificació de producte-TÜV Rheinland inclou una especificació independent per als cables elèctrics amb conductors d'aliatge-d'alumini utilitzats en sistemes fotovoltaics. Això reforça que el cable fotovoltaic d'alumini requereix la seva pròpia base de disseny i certificació definida en lloc de ser tractat com una substitució directa de material.
Materials d'aïllament i funda
Els cables fotovoltaics moderns solen utilitzar compostos de polímer-creuats.
Les característiques potencials inclouen:
- rendiment a -alta temperatura
- Resistència UV
- resistència a l'ozó
- resistència a la flama
- comportament baix{0}}de fum
- construcció lliure d'halògens
- resistència a l'abrasió
- resistència a l'aigua, àcids o substàncies alcalines.
Les paraules "XLPE", "-creuat", "lliure d'halògens-" o "resistent als UV-" no s'han d'acceptar com a prova suficient per elles mateixes. Ressenya:
- designació del material
- estàndard de prova
- certificat
- fitxa tècnica
- qualificació de temperatura
- limitacions d'instal·lació.
Compatibilitat de cable i connector
Un cable solar es pot dimensionar correctament elèctricament i encara no és adequat per al connector seleccionat.
La compatibilitat s'ha de comprovar com a sistema.
Cinc comprovacions crítiques de compatibilitat
1. Secció transversal del conductor
El contacte del connector ha d'estar homologat per a la mida del cable.
Un terminal dissenyat per a 4 mm² o 6 mm² pot no acceptar un conductor de 10 mm².
2. Diàmetre exterior del cable
La funda del cable ha d'encaixar amb el segell del connector.
El mateix conductor nominal de 6 mm² es pot subministrar amb diferents diàmetres exteriors a causa de les diferències en:
- gruix d'aïllament
- gruix de la funda
- formulació del material
- toleràncies de fabricació
- construcció de -aigua
- protecció mecànica.
Un cable fora del rang de segellat del connector pot produir un segell ambiental poc fiable.
Per exemple, un producte de connector Stäubli especifica mides de conductor de 4 mm² i 6 mm² amb un rang de diàmetre-exterior del cable de 5,4 a 7,6 mm. Aquest és un exemple-específic de producte, no una regla de connector universal
3. Construcció de conductors
El contacte ha de ser compatible amb:
- classe de conductor
- recompte de fils
- diàmetre del fil
- coure enllaunat o nu
- alumini, si escau...
4. Eina de contacte i crimp
Utilitzeu el contacte, la matriu de crim i l'eina de muntatge aprovades pel fabricant del connector.
Un crim tancat visualment no és una prova d'una connexió compatible. Les eines incorrectes poden provocar:
- compressió incompleta
- fils danyats
- resistència de contacte excessiva
- sobreescalfament
- força d'extracció{0}} reduïda
- rendiment inestable-a llarg termini.
5. Fabricant de connectors i família de productes
No suposeu que els connectors descrits com a "MC4-compatibles" es poden creuar de manera segura amb el producte d'un altre fabricant.
L'IEC 62852 cobreix els requisits de seguretat i les proves per als connectors utilitzats en circuits fotovoltaics de CC a tensions nominals de fins a 1,5 kV CC. L'IEC també ha publicat un informe tècnic que aborda específicament la incompatibilitat entre connectors DC PV fets per diferents fabricants.
Stäubli afirma que els connectors d'acoblament-creuats de diferents fabricants poden crear incompatibilitats de tolerància, material i-força de contacte, que poden augmentar les fuites, les esquerdes i la resistència al contacte. Es recomana connectar connectors del mateix fabricant i família de productes aprovats.
Llista de verificació de compatibilitat del connector
Abans d'aprovar una combinació de cable i connector, verifiqueu:
- fabricant del connector
- model de connector
- família de productes masculins i femenins
- interval de mida del conductor-
- rang de diàmetre-exterior del cable
- material conductor
- classe de conductor
- número de peça de contacte
- eina de crim
- matriu de crim
- longitud de desmuntatge
- parell de muntatge, si escau
- extreu-requisit de prova
- Classificació IP després del muntatge
- instruccions del mòdul i del inversor.
UV, calor, aigua i condicions d'instal·lació
L'entorn d'instal·lació pot determinar si un cable segueix sent fiable durant la vida del projecte.
-
UV i llum solar
Els cables fotovoltaics instal·lats darrere o entre els mòduls poden experimentar-l'exposició solar i UV a llarg termini.
Comproveu que el certificat del cable o la fitxa tècnica admeti específicament l'exposició exterior prevista. No confieu en el color de la jaqueta negra com a prova de resistència als raigs UV.
-
Calor
Els cables solars poden funcionar a prop de:
fulls posteriors de mòduls calents
cobertes metàl·liques
conductes mal ventilades
paquets de cables agrupats
caixes d'inversor o combinador.
La norma IEC 62930 especifica una temperatura màxima contínua normal del conductor de 90 graus i limita el període de funcionament acumulat a 120 graus. Això no vol dir que el cable s'hagi de dissenyar habitualment per funcionar a 120 graus.
La temperatura ambient elevada redueix la capacitat de càrrega actual-disponible. Per tant, s'ha d'incloure la correcció de temperatura durant el dimensionament.
-
Baixa temperatura
Els ambients freds afecten:
flexibilitat del cable
manipulació de la instal·lació
radi de flexió mínim
resistència al trencament
segellat del connector.
Confirmeu tots dos:
temperatura mínima de funcionament
temperatura mínima d'instal·lació i manipulació.
Poden ser diferents.
-
Exposició a l'aigua
"Resistent a l'aigua-" pot descriure diferents nivells de rendiment.
Les possibles condicions inclouen:
pluja ocasional
condensació
conducte humit
exposició temporal a l'aigua
submersió permanent
aigua dolça
aigua salada
aigua a pressió
enterrament directe en sòl humit.
Un producte aprovat per a l'exposició normal a l'exterior no s'aprova automàticament per a la immersió permanent.
Alguns cables solars especialitzats tenen declaracions addicionals de resistència a l'aigua o AD8-. LAPP, per exemple, identifica dissenys de cables solars específics de producte-per a la submersió permanent en aigües poc profundes i no contaminades en condicions definides. Aquestes afirmacions s'apliquen al producte especificat, no a tots els cables H1Z2Z2-K.
-
Instal·lació subterrània
No suposeu que tots els cables solars es poden enterrar directament.
Els possibles mètodes aprovats poden incloure:
conducte
rasa de cables
llit de sorra
conducte protector
cable blindat
producte específicament marcat per a l'enterrament directe.
Un cable solar pot passar les proves d'impacte i aixafament per a una instal·lació subterrània protegida, però encara no està aprovat per a l'enterrament directe. Seguiu sempre la fitxa tècnica i el codi d'instal·lació local.
-
Protecció mecànica
Els cables s'han de protegir de:
vores metàl·liques afilades
penjat sense suport
força de tracció excessiva
trituració
llaços de cable que danyin la funda
tensió contínua als connectors
activitat dels rosegadors
moviment de seguiment repetit
contacte amb productes químics incompatibles.
L'especificació correcta del cable no pot compensar la mala instal·lació.
Com verificar la certificació del cable solar
No n'hi ha prou amb un fitxer de certificat, un logotip de certificació o una declaració de catàleg copiats
Utilitzeu el següent procés de verificació
Pas 1: Identifiqueu l'emissor del certificat
Confirmeu si el document ha estat emès per:
- TÜV Rheinland
- TÜV SÜD
- Solucions UL
- una altra organització de certificació o prova reconeguda
- un organisme de certificació nacional.
Pas 2: comproveu el número de certificat
El número de certificat ha de ser llegible i cercable.
Per als certificats TÜV Rheinland, la nota de la prova pot incloure un identificador únic que es pot comprovar a Certipedia. TÜV afirma que una entrada de base de dades autèntica hauria de mostrar el nom del producte, el model i la informació del certificat.
UL Solutions enumera cables fotovoltaics certificats a Product iQ, on els usuaris poden cercar informació de certificació de productes i components.
Pas 3: comproveu el titular del certificat
Compareu el titular del certificat amb:
- empresa proveïdora
- fabricant
- fàbrica
- emissor de la factura
- marcatge del producte
- embalatge
- informe de prova.
Una empresa comercial pot vendre un cable certificat fabricat per una altra empresa, però la relació ha de ser transparent i traçable
Pas 4: comproveu el model del producte
El certificat ha de cobrir la família exacta de productes que s'adquireix.
No s'ha d'utilitzar un certificat per a una sèrie de cables per admetre un cable diferent amb:
- un altre material aïllant
- un altre material conductor
- una altra tensió nominal
- una altra fàbrica
- una altra denominació de producte.
Pas 5: comproveu el número de certificat
Confirmeu que la mida del conductor ordenada està inclosa.
Un certificat que cobreix entre 2,5 i 6 mm² no cobreix automàticament 10 mm² o 16 mm².
Pas 6: comproveu l'estàndard i l'edició
Verificar:
- estàndard exacte
- número d'especificació
- edició o data
- esmenes
- tensió nominal
- designació del producte
Pas 7: comproveu l'estat actual
Confirmeu que el certificat no ha estat:
- retirat
- suspès
- acabat
- substituït
- restringit.
Pas 8: comproveu la marca del cable
El cable de producció hauria de mostrar la informació requerida a intervals adequats, com ara:
- fabricant
- tipus de producte
- mida del cable
- tensió nominal
- estàndard
- marca o número de certificació
- traçabilitat de lots o producció, quan s'especifiqui.
Pas 9: comproveu el titular del certificat
Per a una comanda B2B, considereu sol·licitar:
- certificat
- registre actual de la base de dades
- fitxa tècnica
- declaració de conformitat
- escriviu-informe de prova o resum de l'informe rellevant
- informe de prova de fàbrica
- traçabilitat de lots
- llista d'embalatge
- informe d'inspecció.
Què determina el preu del cable solar?
El preu del cable solar està influenciat per més de la mida del conductor.
1. Material conductor
El coure sol ser el component de cost del material més gran-.
El preu es pot veure afectat per:
- referent de coure
- coure-estany premium
- pes del conductor
- secció{0}}del conductor
- tolerància de fabricació
- data d'ajust del preu del coure.
L'alumini pot reduir el pes del conductor i el cost de les matèries-primes, però pot requerir una secció transversal més gran-i diferents terminacions.
2. Secció real del conductor-transversal
Un cable compatible ha de complir els requisits-de resistència elèctrica i de construcció de la norma aplicable.
Els compradors no haurien de comparar les cotitzacions només amb l'etiqueta impresa "4mm²" o "6mm²". Compara:
- resistència del conductor
- construcció del conductor
- pes real
- certificat
- tolerància de producció.
3. Compostos d'aïllament i funda
Els materials enllaçats-més rendiment-creuats poden afectar:
- Resistència UV
- qualificació de temperatura
- comportament del foc
- rendiment baix{0}}de fum
- resistència a l'aigua
- durabilitat mecànica
- cost de processament.
4. Certificació
Els costos de certificació poden incloure:
- prova de producte
- valoració de fàbrica
- vigilància anual
- manteniment del certificat
- aprovacions específiques del mercat-
- extensions de mida addicionals.
Una cotització molt baixa pot excloure la certificació requerida per al mercat de destinació.
5. Mida del cable
Amb les mateixes condicions de construcció i comanda:
6 mm² normalment utilitza més material conductor que 4 mm²
10 mm² utilitza més material conductor que 6 mm².
La diferència de preu no es determina només pel pes del conductor perquè l'aïllament, l'embalatge, la velocitat de producció i el volum de comanda també importen.
6. Quantitat de comanda
El preu pot variar per:
- quantitat de mostra
- una bobina
- quantitat de palets
- tambor ple
- comanda de contenidor-complet
- contracte anual de subministrament.
7. Embalatge
El cost es pot veure afectat per:
- Bobines de 100 m
- Tambors de 500 m
- Tambors de 1.000 m
- bidons de fusta
- tambors de fusta contraxapada
- requisits de fumigació d'exportació
- etiquetes privades
- requisits de codi de barres i palets.
8. Connectors premuntats
Els conjunts de cable-terminats de fàbrica inclouen costos addicionals per:
- connectors
- contactes
- engarçament
- muntatge
- proves elèctriques
- control de polaritat
- etiquetatge
- embalatge.
9. Proves i inspecció
Els requisits addicionals poden incloure:
- va ser testimoni de proves de fàbrica
- inspecció de tercers-
- prova de resistència del conductor{0}
- inspecció dimensional
- verificació de marcatge
- inspecció d'embalatge
- mostreig previ a l'-enviament.
10. Condicions de lliurament
Compareu les cotitzacions sobre la mateixa base comercial:
- EXW
- FOB
- CFR
- CIF
- DDP, quan estigui disponible.
Un preu EXW més baix pot no produir un cost del projecte lliurat més baix.
Com avaluar un proveïdor de cable solar
Un proveïdor qualificat ha de ser capaç de demostrar el control sobre el producte, el procés de producció i la documentació.
1. Capacitat del producte
Comproveu si el proveïdor pot fabricar o subministrar:
designació de cable requerida
mides requerides
tensió nominal requerida
colors requerits
construcció de coure o alumini homologat
cable especial resistent a l'aigua-o subterrani
conjunts de cables preassemblats.
2. Àmbit de la certificació
Verificar:
titular del certificat
ubicació de la fàbrica
sèrie de productes
interval de mida del conductor-
material conductor
tensió nominal
norma aplicable
estat actual.
3. Control de fabricació
Una avaluació de fàbrica pot revisar:
encallament del conductor
control de l'estanya
extrusió d'aïllament
extrusió de la funda
procés d'{0}}enllaç creuat
control de diàmetre en línia
prova d'espurna
impressió i marcatge
recollida{0}}i embalatge
control del producte-no conforme.
4. Laboratori de Qualitat
Pregunteu si la fàbrica pot provar o verificar:
resistència del conductor
resistència d'aïllament
resistència a la tensió
dimensions del conductor
gruix d'aïllament
gruix de la funda
diàmetre exterior
propietats de tracció
allargament
rendiment de la flama
rendiment d'envelliment
marcat-del cable acabat.
Algunes proves són proves de tipus realitzades periòdicament o externament, mentre que altres poden ser proves rutinàries o per lots. El proveïdor hauria de distingir clarament entre ells.
5. Traçabilitat
El proveïdor ha de ser capaç de rastrejar:
lot de -matèries primeres
línia de producció
data de producció
operador o torn
registre de prova
número d'embalatge
número de tambor
enviament.
6. Experiència d'exportació
Revisa l'experiència amb:
documentació del-país de destinació
certificats d'origen
càrrega de contenidors
protecció del cable-tambor
protecció contra la humitat
documentació duanera
llistes d'embalatge-basades en projectes
inspecció de tercers-.
7. Resposta tècnica
Un proveïdor fort hauria de fer preguntes tècniques abans de recomanar un cable.
Els senyals d'advertència inclouen:
recomanant una mida sense dades actuals ni de longitud
afirmant que s'accepta un certificat a tot el món
ignorant el diàmetre del connector
descrivint tot el cable DC negre com a cable solar
rebutjar la verificació de la base de dades
proporcionant marques de producte inconsistents
canviant de fàbrica sense previ avís.
Llista de verificació d'adquisició de cable solar
Utilitzeu la llista de verificació següent abans d'emetre una comanda de compra
Informació del projecte
☐ País de destinació confirmat
☐ S'ha confirmat el codi elèctric aplicable
☐ S'ha confirmat l'estàndard de cable requerit
☐ S'ha confirmat la tensió de CC màxima del sistema
☐ Actualitat de disseny confirmada
☐ Longitud de la ruta del cable confirmada
☐ S'ha confirmat el límit de caiguda-de tensió
☐ Temperatura ambient confirmada
☐ Mètode d'instal·lació confirmat
☐ Es confirma l'exposició a l'aigua o al subsòl
☐ S'ha confirmat el requisit de rendiment-incendi
Especificació del cable
☐ S'indica la designació del producte
☐ Mida del conductor indicada
☐ Material conductor indicat
☐ Classe de conductor indicada
☐ Tensió nominal indicada
☐ Material d'aïllament indicat
☐ Material de la funda indicat
☐ S'indica l'interval de diàmetre-exterior del cable
☐ S'indica el radi de flexió mínim
☐ S'indica el-interval de temperatura de funcionament
☐ Instal·lació-interval de temperatura indicat
☐ Resistència UV indicada
☐ Nivell de resistència a l'aigua-indicat
☐ Indica el mètode d'enterrament
Certificació
☐ S'ha confirmat l'emissor del certificat
☐ Número de certificat confirmat
☐ Base de dades de certificats verificada
☐ Confirmat titular del certificat
☐ Fàbrica confirmada
☐ Model de producte confirmat
☐ Mida del cable inclosa
☐ Edició estàndard confirmada
☐ Certificat vigent actualment
☐ Certificat de marcatge de llumins de producció
Compatibilitat de connectors
☐ S'ha confirmat el fabricant del connector
☐ Model de connector confirmat
☐ Parell d'aparellament aprovat confirmat
☐ S'ha confirmat l'interval de mides del conductor-
☐ S'ha confirmat l'interval de diàmetre-exterior del cable
☐ Número de peça de contacte confirmat
☐ Eina de crimpar confirmada
☐ Troquel de crimpat confirmat
☐ Instruccions de muntatge revisades
☐ S'ha acceptat la prova de-extracció o de muntatge
Condicions comercials
☐ Preu base definit
☐ S'ha definit el mètode d'ajust de preu-de coure
☐ Longitud de bobina o tambor confirmada
☐ Tolerància de longitud confirmada
☐ Embalatge confirmat
☐ Idioma de marcatge confirmat
☐ S'han confirmat els requisits de l'etiqueta-privada
☐ MOQ confirmat
☐ Termini de producció confirmat
☐ Incoterm confirmat
☐ S'ha confirmat l'abast de la inspecció
☐ Garantia i procediment de reclamació confirmat
Preguntes freqüents
Quin cable s'utilitza normalment per als panells solars?
Normalment, s'utilitza un cable fotovoltaic dissenyat-al costat de CC d'un sistema solar. Depenent del mercat objectiu, les especificacions comunes inclouen H1Z2Z2-K sota EN 50618, cable compatible amb IEC 62930 o UL 4703 PV Wire.
El producte final ha de complir les especificacions del projecte i el codi elèctric adoptat localment.
És suficient un cable solar de 4 mm² per a un sistema fotovoltaic?
Pot ser suficient per a alguns circuits de cadena de corrent curts i més baixos-, però la mida no es pot confirmar sense comprovar:
- corrent de disseny
- longitud de la ruta
- tensió del sistema
- temperatura ambient
- mètode d'instal·lació
- agrupació de cables
- objectiu de-caiguda de tensió
- compatibilitat de connectors.
He d'utilitzar un cable solar de 4 mm² o 6 mm²?
Trieu entre 4 mm² i 6 mm² per càlcul.
4 mm² poden ser adequats quan la capacitat de corrent i la caiguda de tensió romanen dins dels límits de disseny. Un cable de 6 mm² té una resistència més baixa i pot ser preferible per a rutes més llargues, més corrent, entorns més calents o objectius de pèrdua més estrictes.
Quan s'utilitza un cable solar de 10 mm²?
El cable de 10 mm² es pot utilitzar per a rutes més llargues, circuits de corrent més alt-o connexions entre combinadors i inversors. S'ha de comprovar la compatibilitat de connectors, glàndules, terminals i flexió perquè molts connectors de mòduls estàndard estan dissenyats principalment per a mides de conductor més petites.
H1Z2Z2-K és millor que PV1-F?
No en totes les situacions.
H1Z2Z2-K s'associa habitualment amb l'EN 50618 i les especificacions de projectes més recents orientades a EN. PV1-F encara pot aparèixer a les especificacions existents o regionals.
El cable correcte és aquell el certificat actual, tensió nominal, construcció i ús aprovat compleixen els requisits del projecte.
El TÜV és un estàndard de cable solar?
No.
TÜV Rheinland i altres organitzacions TÜV són organismes de prova i certificació. Es pot provar un cable amb EN 50618, IEC 62930, una especificació TÜV 2 PfG o un altre requisit definit.
Demaneu sempre la base de certificació completa.
Es pot utilitzar un cable elèctric normal per a plaques solars?
No suposeu que el cable d'edifici normal és adequat per al cablejat PV DC exposat.
El cable ha de satisfer els requisits de tensió, temperatura, llum solar, humitat, mecànica, incendi i instal·lació requerits. Un cable pot ser conductor de l'electricitat, però encara no és adequat per al servei fotovoltaic a l'aire lliure a llarg termini-.
Per què s'utilitza coure llaunat en molts cables solars?
El coure llaunat proporciona un conductor de coure flexible amb una superfície de fil recoberta i s'utilitza àmpliament en dissenys de cables certificats H1Z2Z2-K. La construcció i la certificació completa del cable segueixen sent més importants que només el recobriment del conductor.
Es pot utilitzar un cable d'alumini en un sistema solar?
Sí, en aplicacions degudament dissenyades i aprovades.
Tanmateix, l'alumini no s'ha de substituir directament pel coure. S'han de revisar la mida del cable, la caiguda de tensió, els terminals, els connectors, el control d'oxidació, la compatibilitat galvànica i la certificació.
Es poden connectar connectors de dos fabricants diferents?
No s'han de creuar-tret que la combinació completa estigui aprovada específicament pels fabricants i els requisits del projecte rellevants.
L'ajust mecànic no demostra la compatibilitat elèctrica, ambiental o{0}}a llarg termini. L'ús del mateix fabricant de connectors aprovat i la mateixa família de productes és la norma d'adquisició més segura.
Tots els cables H1Z2Z2-K tenen el mateix diàmetre exterior?
No.
El diàmetre exterior varia amb:
- fabricant
- disseny del conductor
- gruix d'aïllament
- gruix de la funda
- mida del producte
- aigua especial o protecció mecànica
- tolerància de fabricació.
Compareu sempre el full de dades del cable amb el rang de segellat del connector.
Cada cable solar és adequat per a l'enterrament directe?
No.
Alguns cables estan destinats a ser utilitzats a l'exterior o instal·lats en conductes de protecció, però no estan aprovats per a l'enterrament directe. La fitxa tècnica ha de fer constar el mètode subterrani admès.
Quant dura el cable solar?
sAlguns productes orientats a la norma EN 50618 estableixen un període de servei previst d'almenys 25 anys en condicions normals especificades. Aquesta no és una garantia incondicional per a cada instal·lació.
La vida real depèn de:
- temperatura
- Exposició UV
- humitat
- danys mecànics
- qualitat del connector
- mà d'obra d'instal·lació
- exposició química
- manteniment.
Alguns fabricants publiquen una declaració de -vida útil esperada per a productes específics orientats a EN 50618-en condicions normals definides. Tracteu-ho com una evidència específica del producte, no com una garantia de cable universal; verificar la fitxa tècnica actual i la garantia comercial del producte exacte ofert.
Com puc verificar un certificat de cable solar?
Comprovar:
número de certificat;
- organisme de certificació;
- estat de la base de dades;
- titular del certificat;
- fàbrica;
- model de producte;
- rang-de mida del cable;
- estàndard;
- tensió nominal;
- marcatge de producció.
Els certificats de TÜV Rheinland es poden comprovar mitjançant Certipedia, mentre que els productes certificats UL-es poden comprovar mitjançant UL Product iQ.
Sol·liciteu suport per a la selecció de cables