بخشی از مقاله
چکیده
به منظور کاهش مصرف سوختهای فسیلی و توسعه انرژی های نو به ویژه انرژی خورشیدی نیازمند ارتقاء و آگاهی بخشیدن قسمتهای مختلف این صنعت هستیم. یکی از قسمتهای مهم در سیستمهای خورشیدی که گاهی به دلیل نا آگاهی از آن غفلت می شود کابلهای خورشیدی - کابلهای - DC است. به دلیل شرایط خاص بهره برداری از نیروگاههای خورشیدی مانند شرایط سخت جوی سرما و گرما ، عمر مفید بالای نیروگاهها ، ولتاژ پایین و جریان بالا ، فرکانس صفر - - dc و غیره امکان بکار گیری کابلهای معمولی در بلند مدت میسر نمی باشد و در صورت استفاده منجر به خسارات جبران ناپذیری خواهد شد.
برخی از ویژگیهای مهم کابلهای خورشیدی ، مقاوم در برابر نور خورشید، مقاوم در برابر ازون ، مقاوم در برابر رطوبت ، قابلیت تحمل در برابر دمای بالا ، مقاوم در برابر انت شار شعله و مقاوم در برابر اک سیدا سیون می با شد که هریک در آزمای شگاه تخ ص صی این نوع از کابلها تست گردیده و سپس تولید می گردد.علاوه بر این طراحی و انتخاب سایز مناسب ، رعایت اصول و قواعد کابل کشی و استفاده صحیح از لوازم و ابزار مناسب لازمه تکمیل اتصالات و تامین ایمنی سیستم می باشد.
مقدمه
ماهیت پروژه های سی ستمهای خور شیدی از لحاظ طول عمر آنها به نحوی ا ست که کلیه اجزاء و تجهیزات آن بای ستی دوام و ایمنی کافی در بازه طولانی کارکرد خود را داشته باشندو بتوانند انرژی تولیدی پایدار و به صورت استاندارد در اختیار مصرف کننده قرار دهند.یکی از اجزاء مهم این سیستم کابلهای خورشیدی است که به دلیل وجود شرایط خاص این گونه پروژه ها بایستی طوری انتخاب گردند تا علاوه بر اطمینان از ایمنی آنها ، تحمل شرایط محیطی در بلند مدت را داشته باشند. برخی از ویژگیهای خاص این شرایط به شرح ذیل می باشد:
-1 در معرض بودن کابلهای خور شیدی در شرایط سخت آب و هوایی از جمله تابش مداوم نور خورشید ، بارش نزولات مختلف جوی ، تغییرات شدید دمایی ، طوفان و باد و غیره
-2 پایین بودن ولتاژ کاری سیستمهای خورشیدی و در نتیجه افزایش جریان در هادیها
-3 انتظار دوام طولانی کلیه تجهیزات خورشیدی به دلیل سرمایه گذاری بلند مدت
اهمیت انتخاب نوع کابلها و نحوه کابل کشی در یک سیستم برق خورشیدی به جهت اطمینان از عملکرد بهینه سیستم و ایمنی تجهیزات است . هرچند به دلایل مختلف از جمله ناآگاهی مجریان و مشتریان از لزوم داشتن کیفیت و ویژگیهای خاص کابلهای خورشیدی و همچنین کاهش قیمت تمام شده این موضوع بعضا مورد بی توجهی و کم لطفی واقع می شود. در واقع راندمان تولید برقی که توسط سایر تجهیزات ذیقیمت تولید می شود با انتخاب یک کابل نامناسب که درصد کمی از سهم سرمایه گذاری را دارد ، ضایع میگردد و با گذشت زمان این موضوع اهمیت بسیار بیشتری پیدا می کند.
خصوصیات کابلهای خورشیدی
کابلهای مورد ا ستفاده در سی ستمهای خور شیدی بای ستی از لحاظ کیفی خصوصیات ذیل را داشته باشد:
اطمینان از طول عمرکافی : در شرایط آب و هوایی سخت حداقل 25 تا 30 سال دوام داشته باشد.
تحمل و دوام در فضای باز: مقاومت در دماهای مختلف - توانایی تحمل دمایی از -40 درجه سانتیگراد تا 120 درجه -
ضد اشعه - UV resistant - : UV
این کابلها بایستی در برابر نور آفتاب که حاوی اشعه uv است مقاوم باشند. به همین دلیل در روکش این کابلها از مواد آنتی uv استفاده می گردد که می تواند در رنگهای مختلف تولید شود.
مقاوم در برابر رطوبت - : - water resistant خاصیت تحمل و مقاومت در برابر رطوبت ناشی از برف و باران و ریزگردها
خا صیت دیر گدازی - : - flame retardant جلوگیری از گ سترش آتش و خاموش شدن شعله
مقاوم در برابر ازن : - ozone resistant - خاصیت تحمل و مقاومت در برابر گاز ازن موجود در محیط مقاومت در برابر اکسیداسیون : مقاومت هادی در برابر خوردگی ناشی از اکسیداسیون و تماس با رطوبت
مس قلع اندود
بر اساس استاندارد کابلهای فتوولتائیک کابلهای dc حتما بایستی از مس قلع اندود استفاده شود.قلع اندود کردن یکراه ساده و مؤثر برای حفاظت از هادی مسی در برابر اکسید شدن است.لایه قلع برای جریانهای غیر DC و فرکانس بالا مناسب نمی باشد . به دلیل خاصیت " اثر پوستی " سیگنالها از لایه خارجی هادی عبور می کنند و از کل هادی ا ستفاده نمی شود در حالیکه در سی ستمهای فتوولتائیک که فرکانس صفر است جریان DC از کل هادی می گذرد. درنتیجه یکلایه قلع فقط درصد کمی از هادی را تشکیل می دهد و برای محافظت از اکسیداسیون مفید است. اما در سیستمهای فرکانس بالا مانند سیستمهای صوتی که فرکانس افزایش مییابد، جریان کمتر از توده هادی عبور می کند و بنابراین تاثیر لایه قلع، بی شتر برج سته می شود و کابل این گونه سی ستمها بایستی کاملا مسی باشد.
مزایای سیم قلع اندود
مزایای ذاتی سیم مسی قلع اندود در مقایسه با سیم مسی خالص، ازجمله طول عمر بالا و خواص ضد خوردگی آن است. این خاصیت ضد خوردگی باعث شده است که برای محیط های آبی و همچنین در مناطقی که رطوبت بالا دارند استفاده گردد. همچنین دمای کاری سیم را تا 150 درجه سانتیگراد بالا می برد که در سیستمهای فتوولتائیک که در معرض نور آفتاب و دمای بالا بوده اهمیت بسزائی دارد. ویژگی دیگر سیمهای قلع اندود افزایش خاصیت لحیم پذیری است. این ویژگی اثر ایجاد مقاومت در محل تماس ترمینالها را کاهش می دهد و باعث شکل پذیری و انعطاف در محل اتصال می گردد.
رنگ بندی کابلها:
مطابق با ا ستاندارد پلاریته کابلهای ا ستفاده شده در ق سمت dc سیستمهای فتوولتائیک بایستی مشخص باشد. بر همین اساس رنگ بندی قطب مثبت و منفی بایستی از هم تمیز داده شود. در صورت استفاده از کابل تک رنگ بایستی توسط اتیکت کابل مقاوم در برابر نور خورشید در فواصل معین قطب مثبت و منفی مشخص گردد.
قطب مثبت کابل : DC رنگ قرمز - می تواند به رنگ مشکی با خط قرمز باشد -
قطب منفی کابل : DC رنگ م شکی - می تواندبه رنگ م شکی با خط آبی باشد -
کابل تک فاز : AC سیم فاز به رنگ قرمز و سیم نول به رنگ آبی
کابل سه فاز : AC فازها به رنگ قرمز ، زرد و م شکی و سیم نول به رنگ آبی
سیم ارت : سیم ارت به رنگ سبز و یا - زرد با خط سبز -
نکته: کابلهای با رنگ مشکی به طور ذاتی بعلت دارا بودن دوده ، مقاومت بالاتری در برابر ا شعه مخرب UV خور شید در مقای سه با سایر رنگها دارد اگر چه افزودنیهای آنتی UV تا حدی این نقی صه را برطرف می کند ولی رنگ مشکی در دراز مدت ارجحیت بیشتری نسبت به سایر رنگهایی همچون قرمز و آبی دارد.به همین جهت در سیستم های فتوولتاییک باید تا حد امکان از سیم های رشته ای و نرم ا ستفاده شود و از ا ستفاده از سیم خ شک اجتناب شود. به همین دل یل هادی کابل ها در کلاس - 5 قا بل انع طاف - تول ید می گردد .دلیل این امر این است در صورت استفاده از سیم خشک ممکن است بر اثر جابجایی پنل و یا سایر قسمت ها، سیم دچار شکستگی و قطعی شود. تا حد امکان باید کلیه سیم های واحد خورشیدی اعم از DC و AC از داخل کانال و یا از کنار گوشه های دیوار عبور داده شود. اما باید توجه داشت کلیه سیم های واحد خورشیدی از سیم هایی که مربوط به واحد خورشیدی نیست مجزا نگه داشته شود.
