Gelombang Haba Dan Penurunan Kabel Suria: Perkara yang Perlu Disemak Semula Jurutera PV

Pada 10 Julai 2026, beban elektrik negara China mencapai rekod tahunan baharu sebanyak 1.518 bilion kW. Haba yang berterusan, permintaan penyejukan dan pengeluaran perindustrian dijangka mendorong puncak musim panas lebih tinggi. Pada masa yang sama, pemasangan suria beroperasi di bawah beberapa keadaan terma yang paling teruk pada tahun ini-bukan sahaja kerana suhu udara, tetapi juga kerana haba terkumpul di atas bumbung, dulang kabel dan permukaan logam terdedah.Pentadbiran Tenaga Negara China.

Untuk jurutera PV, ini adalah peringatan yang tepat pada masanya: keratan rentas nominal-yang dicetak pada kabel solar tidak, dengan sendirinya, menentukan berapa banyak arus yang boleh dibawa oleh kabel dengan selamat.

Suhu ambien, kaedah pemasangan, pengelompokan kabel, suhu konduktor, penurunan voltan dan kualiti penyambung semuanya perlu diperiksa bersama.

Data cuaca biasanya mewakili suhu udara berlorek. Kabel PV yang dipasang di bawah modul, di atas bumbung yang gelap atau berdekatan dengan struktur logam mungkin mengalami persekitaran setempat yang lebih panas.

Beberapa sumber haba boleh bertindak pada masa yang sama:

• Sinaran suria langsung
• Haba dipantulkan atau dipancarkan oleh bumbung
• Aliran udara terhad di bawah modul
• Haba diserap oleh dulang logam atau konduit
• Kehilangan elektrik di dalam konduktor
• Haba dijana pada penyambung dan penamatan

Ini bermakna jurutera tidak seharusnya menggunakan ramalan cuaca serantau sebagai satu-satunya suhu reka bentuk. Laluan kabel sebenar mesti dipertimbangkan.

Kabel yang digantung dalam udara bebas biasanya akan menghilangkan haba dengan lebih berkesan daripada kabel yang sama yang dipasang di dalam saluran atau dikumpulkan rapat dengan kabel lain yang dimuatkan. Oleh itu, dua kabel dengan saiz konduktor yang sama boleh mempunyai arus yang dibenarkan yang berbeza.

Kabel H1Z2Z2-K yang dihasilkan menurut EN 50618 direka bentuk untuk menuntut aplikasi PV luar. Ia biasanya menggunakan konduktor tembaga-tintin Kelas 5 dengan-berpaut silang, bahan penebat dan sarung bebas halogen.

Walau bagaimanapun, penarafan suhunya kadangkala disalahertikan.

Kabel jenis EN 50618-umumnya direka bentuk untuk suhu konduktor maksimum 90 darjah semasa operasi berterusan biasa. Operasi pada 120 darjah dihadkan kepada sejumlah 20,000 jam di bawah syarat yang ditakrifkan oleh standard-ia bukan sasaran reka bentuk berterusan biasa. Spesifikasi pengilang yang mewakili mengesahkan had biasa 90 darjah dan keadaan 120 darjah terhad.Data teknikal LAPP H1Z2Z2-K

Perbezaan itu penting kerana:

• Suhu persekitaran ialah suhu di sekeliling kabel.
• Suhu konduktor ialah suhu yang dicapai di dalam kabel.
• Kapasiti bawaan-arus ialah arus yang mengekalkan konduktor dalam suhu yang dibenarkan di bawah keadaan pemasangan yang ditetapkan.

Kabel bertanda "90 darjah" tidak sesuai secara automatik untuk membawa arus rujukan yang diterbitkan dalam 90 darjah udara ambien. Jika persekitaran sudah panas, kabel mempunyai kapasiti yang lebih kecil untuk melepaskan haba yang dihasilkan oleh rintangannya sendiri.

Jadual kapasiti bawaan semasa-adalah berdasarkan syarat rujukan tertentu. Ini mungkin termasuk kabel tunggal dalam udara bebas, suhu ambien yang ditentukan, suhu konduktor tertentu dan kaedah pemasangan yang diandaikan.

Sebagai contoh, satu lembaran data kabel Prysmian H1Z2Z2-K 6 mm² memberikan penilaian semasa yang berbeza bergantung pada sama ada kabel dipasang secara bebas di udara atau dipasang pada permukaan. Nilai yang dinyatakan adalah berdasarkan suhu ambien 60 darjah, menunjukkan sebab keadaan di sebalik nombor ampacity penting sama seperti nombor itu sendiri. Lembaran data Prysmian TECSUN H1Z2Z2-K

Dalam amalan, arus yang dibenarkan boleh dinyatakan secara konsep sebagai:

Faktor pembetulan mesti datang daripada standard elektrik yang berkenaan, kod tempatan atau data pengilang yang disahkan. Mereka tidak sepatutnya dianggarkan.

Jurutera hendaklah mengesahkan sekurang-kurangnya perkara berikut:

Di peringkat antarabangsa, IEC 62548-1 merangkumi keperluan reka bentuk tatasusunan PV, termasuk pendawaian tatasusunan DC dan perlindungan elektrik. Saiz kabel juga harus mengikut peraturan kebangsaan yang berkaitan yang diperoleh daripada piawaian seperti siri IEC 60364. IEC 62548-1:2023

Pengumpulan kabel amat penting di sekitar kotak penggabung, pintu masuk penyongsang, selekoh dulang dan bahagian konduit.

Apabila beberapa kabel yang dimuatkan dipasang rapat, setiap kabel memanaskan yang lain dan aliran udara berkurangan. Walaupun kebanyakan laluan terbuka dan berventilasi baik, bahagian pendek yang sesak boleh menjadi kesesakan terma.

Bidang biasa yang memerlukan perhatian termasuk:

• Berbilang kabel rentetan diikat ke dalam satu berkas ketat
• Pengalir positif dan negatif berkumpul menjadi satu saluran
• Dulang kabel diisi melebihi andaian reka bentuk mereka
• Pendawaian padat serta-merta di bawah kotak penggabung
• Kabel diletakkan terus pada bahan bumbung panas
• Kabel berlebihan bergelung tertinggal modul

Ikatan kabel yang ketat juga boleh mencipta tekanan mekanikal dan menyekat pergerakan semasa pengembangan haba. Kabel harus disokong tanpa dihancurkan, dan jejari lentur minimum pengeluar mesti dihormati.

Jika praktikal, menambah jarak atau menambah baik pengudaraan boleh menjadi lebih berkesan daripada hanya meningkatkan saiz konduktor.

Suhu kabel menjejaskan lebih daripada hayat penebat. Rintangan elektrik kuprum meningkat apabila konduktor menjadi lebih panas.

Untuk anggaran kejuruteraan, rintangan kuprum meningkat lebih kurang 0.39% untuk setiap kenaikan 1 darjah melebihi suhu rujukan. Oleh itu, konduktor yang beroperasi pada 80 darjah akan mempunyai rintangan yang jauh lebih tinggi daripada konduktor yang sama yang diukur pada 20 darjah.

Hasilnya ialah:

• Penurunan voltan yang lebih besar
• Kerugian I2RI^2RI2R yang lebih tinggi
• Kuasa yang dihantar lebih rendah
• Pemanasan konduktor tambahan

Rintangan kabel PV biasanya dinyatakan pada 20 darjah di bawah IEC 60228. IEC 60228 mentakrifkan pembinaan konduktor dan keperluan rintangan maksimum, termasuk konduktor fleksibel Kelas 5 yang biasa digunakan dalam kabel solar.IEC 60228:2023

Oleh itu, pengiraan penurunan voltan-harus menggunakan rintangan yang diperbetulkan kepada suhu operasi yang dijangkakan-bukan sekadar nilai katalog pada 20 darjah .

Ini amat penting untuk:

• Litar bertali panjang
• Susun atur penyongsang berpusat
• Tumbuhan besar-dilekapkan di tanah
• Sistem atas bumbung dengan laluan kabel tidak langsung
• Sistem yang beroperasi hampir dengan had voltan MPPT yang lebih rendah penyongsang

Litar PV bukan beban DC biasa, stabil. Arus reka bentuk mereka mesti mencerminkan arus maksimum yang boleh dihasilkan oleh tatasusunan di bawah piawaian reka bentuk dan peraturan tempatan yang berkenaan.

Pengiraan mungkin perlu mempertimbangkan:

• Arus litar- pintas modul
• Rentetan selari
• Keselamatan yang diperlukan atau faktor-semasa berterusan
• Keuntungan dwimuka
• Sinaran melebihi keadaan ujian standard
• Balikkan-sumbangan semasa
• Perlindungan arus lebih
• Perubahan konfigurasi modul atau rentetan masa hadapan

Kesilapan biasa ialah membandingkan arus operasi modul secara langsung dengan penarafan katalog kabel. Itu boleh mengabaikan kedua-dua reka bentuk PV-faktor semasa dan penurunan terma yang disebabkan oleh persekitaran pemasangan.

Urutan yang betul ialah:

• Tetapkan arus reka bentuk litar PV.
• Tentukan ampacity kabel rujukan.
• Gunakan semua faktor pembetulan yang diperlukan.
• Sahkan bahawa ampacity diperbetulkan melebihi arus reka bentuk.
• Periksa penurunan voltan dan kehilangan kuasa.
• Sahkan perlindungan dan keserasian penyambung.

Lulus hanya satu daripada cek ini tidak mencukupi.

Kabel bersaiz betul tidak boleh mengimbangi sambungan yang lemah.

Peningkatan suhu penyambung mungkin disebabkan oleh:

• Kelim yang tidak betul atau tidak lengkap
• Alat pengelim yang salah atau mati
• Keratan rentas kabel-di luar julat yang diluluskan penyambung
• Diameter luar kabel tidak serasi dengan pengedap
• Sentuhan yang tercemar atau rosak
• Penyambung yang tidak terlibat sepenuhnya
• Mencampurkan komponen penyambung daripada pengeluar yang berbeza
• Kemasukan air dan kakisan
• Ketegangan mekanikal yang berlebihan pada sambungan

Kecacatan ini meningkatkan rintangan sentuhan. Oleh kerana penjanaan haba mengikuti P=I2RP=I^2RP=I2R, walaupun peningkatan rintangan yang agak kecil boleh menghasilkan pemanasan tempatan yang ketara apabila arus tinggi.

NREL telah mendokumenkan baki PV-daripada-kegagalan penyambung sistem yang melibatkan terlalu panas, pelembutan dan herotan fizikal, dengan kes teruk yang berpotensi membawa kepada litar terbuka, arka atau kebakaran. Baki NREL-daripada-penyelidikan ketahanan sistem

Semasa gelombang haba, sambungan marginal mempunyai ruang kepala haba yang kurang. Oleh itu, jurutera harus menganggap kabel dan penyambung sebagai satu sistem yang sepadan dan bukannya sebagai produk yang berasingan.

Penghalaan yang baik mengurangkan kedua-dua tekanan terma dan mekanikal.

Jika boleh:

• Jauhkan kabel daripada permukaan yang mengumpul haba melampau.
• Kekalkan aliran udara di sekeliling kabel DC yang terdedah.
• Elakkan pengelompokan yang tidak perlu dan saluran yang padat.
• Lindungi kabel daripada tepi logam yang tajam.
• Elakkan kabel daripada berehat di dalam air atau serpihan.
• Sokong penyambung supaya beratnya tidak dibawa oleh kabel.
• Elakkan kabel longgar menyentuh permukaan belakang modul.
• Asingkan pendawaian DC daripada peralatan-menghasilkan haba yang tidak berkaitan.
• Gunakan sokongan tahan UV- dan cuaca-yang sesuai untuk hayat projek.

Untuk sistem atas bumbung, penghalaan juga harus mempertimbangkan akses untuk penyelenggaraan dan memadam kebakaran. Saiz konduktor yang betul secara teknikal tidak menjadikan litar yang disalurkan dengan buruk boleh dipercayai.

Gelombang haba menyediakan peluang yang berguna untuk mengenal pasti titik lemah kerana masalah haba menjadi lebih jelas di bawah sinaran tinggi dan arus tinggi.

Pemeriksaan hendaklah dilakukan oleh kakitangan yang berkelayakan di bawah keadaan operasi yang mewakili. Pemeriksaan berguna termasuk:

• Pemeriksaan inframerah penyambung, kotak penggabung dan penamat
• Perbandingan suhu antara rentetan yang serupa
• Pemeriksaan visual untuk perubahan warna, ubah bentuk atau jaket kabel retak
• Pengesahan penglibatan penyambung
• Pemeriksaan penyokong kabel dan jejari lentur
• Perbandingan semasa antara rentetan selari
• Ujian rintangan-penebat apabila diperlukan
• Pemeriksaan peranti pelindung dan tork terminal mengikut prosedur pengilang

Suhu mutlak sahaja tidak selalu mengenal pasti masalah. Bahagian penyambung atau kabel yang nyata lebih panas daripada komponen setara yang membawa arus yang serupa patut disiasat.

Litar tidak seharusnya hanya-ditenagakan selepas mengetatkan atau menggantikan bahagian. Jurutera harus mengenal pasti punca asas, seperti kelim yang tidak betul, komponen yang tidak serasi, beban berlebihan, konduktor rosak atau penghalaan yang lemah.

Sebelum meluluskan reka bentuk baharu-atau sebelum tempoh haba melampau seterusnya-jurutera PV hendaklah menyemak semula:

 Suhu tempatan maksimum, bukan sahaja suhu cuaca yang diterbitkan

 Keadaan rujukan di belakang jadual ampacity kabel

 Faktor pembetulan suhu, kumpulan dan pemasangan

 Arus reka bentuk litar PV sebenar

 Kejatuhan voltan pada suhu konduktor yang dijangkakan

 Penarafan semasa kabel dan penyambung

 Keserasian-rentas kabel dan diameter luar-

 Alat pengelim dan prosedur pemasangan

 Bahagian sesak berhampiran kotak penggabung dan penyongsang

 Hasil pemeriksaan terma daripada sistem pengendalian

 Penyelarasan perlindungan dan{0}}keperluan semasa kerosakan

 Pematuhan dengan piawaian terpakai projek dan kod tempatan

Memilih kabel H1Z2Z2-K yang diperakui adalah titik permulaan yang penting, tetapi pensijilan tidak menghilangkan keperluan untuk pengiraan kejuruteraan.

Prestasi yang boleh dipercayai semasa haba melampau bergantung pada sistem yang lengkap: kualiti konduktor, pembinaan kabel, kaedah pemasangan, faktor pembetulan,-kawalan jatuh voltan, keserasian penyambung dan mutu kerja pemasangan.

Bagi kontraktor EPC dan pembeli projek, pendekatan paling selamat adalah menyemak syarat-syarat ini sebelum perolehan. Menukar saiz kabel atau spesifikasi penyambung semasa reka bentuk adalah agak mudah. Menggantikan pendawaian yang terlalu panas selepas pentauliahan tidak.

SINELINKmembekalkan kabel solar yang diperakui, penyambung PV yang serasi dan aksesori sokongan untuk projek skala atas bumbung dan{0}}util. Keratan-kabel, diameter luar, keserasian penyambung dan dokumentasi khusus-projek boleh disemak sebelum sebut harga dan pengeluaran.