Hitabylgjur og niðurfelling sólarstrengja: Hvað PV verkfræðingar ættu að endurskoða

Þann 10. júlí 2026 náði raforkuálag í Kína nýtt árlegt met upp á 1,518 milljarða kW. Áframhaldandi hiti, eftirspurn eftir kælingu og iðnaðarframleiðsla mun ýta sumartoppnum enn hærra. Á sama tíma starfa sólarorkuvirki við erfiðustu hitauppstreymi ársins-ekki aðeins vegna lofthita heldur einnig vegna hita sem safnast fyrir á húsþökum, kapalbakkum og óvarnum málmflötum.Orkumálastofnun Kína.

Fyrir PV verkfræðinga er þetta tímabær áminning: nafnþversniðið sem er prentað á sólarrafsnúru ákvarðar í sjálfu sér ekki hversu mikinn straum kapalinn getur örugglega borið.

Athuga þarf umhverfishitastig, uppsetningaraðferð, kapalflokkun, hitastig leiðara, spennufall og gæði tengisins saman.

Veðurgögn tákna venjulega skyggða lofthita. PV kapall sem er settur upp undir einingum, á dimmu þaki eða nálægt málmbyggingu getur upplifað miklu heitara staðbundið umhverfi.

Nokkrir hitagjafar geta virkað á sama tíma:

• Bein sólargeislun
• Hiti sem endurkastast eða losnar frá þakinu
• Takmarkað loftflæði undir einingum
• Hiti frásogast af málmbökkum eða rásum
• Rafmagnstap inni í leiðaranum
• Hiti sem myndast við tengjum og endum

Þetta þýðir að verkfræðingar ættu ekki að nota svæðisbundna veðurspána sem eina hönnunarhitastigið. Íhuga verður raunverulega leið til kapals.

Kapall sem er hengdur í lausu lofti mun venjulega dreifa hita á skilvirkari hátt en sami kapallinn sem er settur upp í leiðslu eða þétt saman við aðra hlaðna kapla. Tveir kaplar með sömu leiðarastærð geta því haft mismunandi leyfilegan straum.

H1Z2Z2-K kapall, framleiddur í samræmi við EN 50618, er hannaður fyrir krefjandi ljós sólarljósa utandyra. Það notar venjulega 5 flokks tindur-koparleiðara með kross-tengdum, halógenfríum einangrunar- og hlífðarefnum.

Hins vegar er hitastig þess stundum misskilið.

EN 50618-strengur er almennt hannaður fyrir hámarks leiðarahitastig upp á 90 gráður við venjulega samfellda notkun. Notkun við 120 gráður er takmörkuð við samtals 20.000 klukkustundir við þær aðstæður sem skilgreindar eru í staðlinum - það er ekki venjulegt samfellt hönnunarmarkmið. Fulltrúi framleiðanda staðfestir 90 gráðu eðlileg mörk og takmarkað 120 gráðu ástand.LAPP H1Z2Z2-K tæknigögn

Aðgreiningin skiptir máli vegna þess að:

• Umhverfishiti er hitastigið í kringum snúruna.
• Hitastig leiðara er hitastigið sem næst innan kapalsins.
• Núverandi-flutningsgeta er straumurinn sem heldur leiðaranum innan leyfilegs hitastigs við skilgreind uppsetningarskilyrði.

Kapall merktur „90 gráður“ er ekki sjálfkrafa hentugur til að bera birtan viðmiðunarstraum sinn í 90 gráðu umhverfislofti. Ef umhverfið er þegar heitt hefur kapallinn mun minni getu til að losa hita sem myndast af eigin viðnám.

Núverandi-burðargetutöflur eru byggðar á sérstökum viðmiðunarskilyrðum. Þetta gæti falið í sér einn kapal í lausu lofti, skilgreint umhverfishitastig, tiltekið leiðarahitastig og áætluð uppsetningaraðferð.

Til dæmis gefur eitt Prysmian H1Z2Z2-K 6 mm² snúrugagnablað mismunandi straumeinkunn eftir því hvort kapalinn er frjálslega settur upp í lofti eða settur upp á yfirborð. Uppgefin gildi eru byggð á 60 gráðu umhverfishita, sem sýnir hvers vegna aðstæður á bak við afkastatölu skipta jafn miklu máli og talan sjálf. Prysmian TECSUN H1Z2Z2-K gagnablað

Í reynd er hægt að tjá leyfilegan straum á huglægan hátt sem:

Leiðréttingarstuðlarnir verða að koma frá viðeigandi rafmagnsstaðli, staðbundnum kóða eða staðfestum gögnum framleiðanda. Ekki skal áætla þær.

Verkfræðingar ættu að staðfesta að minnsta kosti eftirfarandi:

Alþjóðlega nær IEC 62548-1 til hönnunarkröfur fyrir PV fylki, þar á meðal raflagnir fyrir DC fylki og rafvörn. Stærð kapals ætti einnig að fylgja viðeigandi landsreglum sem fengnar eru úr stöðlum eins og IEC 60364 röðinni. IEC 62548-1:2023

Kapalflokkun er sérstaklega mikilvæg í kringum sameinakassa, inverterinnganga, bakkabeygjur og leiðsluhluta.

Þegar nokkrir hlaðnir kaplar eru settir þétt saman hitar hver kapall hina og loftflæði minnkar. Jafnvel þó að megnið af leiðinni sé opið og vel loftræst, getur stuttur þéttur kafli orðið að hitauppstreymi.

Dæmigert svæði sem krefjast athygli eru:

• Margir strengjasnúrur bundnir í þéttan búnt
• Jákvæðir og neikvæðir leiðarar hópuðust saman í eina leiðslu
• Kapalbakkar fylltir umfram hönnunarforsendur þeirra
• Þéttar raflögn beint fyrir neðan tengibox
• Kaplar sem hvíla beint á heitu þakefni
• Spóla umfram snúru sem skilin er eftir einingar

Þétt kapalbönd geta einnig skapað vélrænt álag og takmarkað hreyfingu meðan á varmaþenslu stendur. Kaplar ættu að vera studdir án þess að myljast og virða þarf lágmarksbeygjuradíus framleiðanda.

Þar sem það er hagkvæmt getur aukið bil eða bætt loftræsting verið skilvirkara en einfaldlega að auka leiðarastærð.

Kapalhiti hefur áhrif á meira en endingu einangrunar. Rafviðnám kopars hækkar eftir því sem leiðarinn verður heitari.

Fyrir verkfræðilegar áætlanir eykst koparviðnám um það bil 0,39% fyrir hverja 1 gráðu hækkun yfir viðmiðunarhitastigi. Leiðari sem starfar við 80 gráður mun því hafa umtalsvert meiri viðnám en sami leiðari mældur við 20 gráður.

Niðurstaðan er:

• Meira spennufall
• Hærra I2RI^2RI2R tap
• Lægra afhent afl
• Viðbótarleiðarahitun

PV snúruviðnám er venjulega tilgreint við 20 gráður samkvæmt IEC 60228. IEC 60228 skilgreinir leiðarabyggingu og hámarksviðnámskröfur, þar á meðal flokks 5 sveigjanlega leiðara sem almennt eru notaðir í sólarstrengjum.IEC 60228:2023

Útreikningar á spennufalli- ættu því að nota viðnám leiðrétt að væntanlegu vinnsluhitastigi-ekki bara vörulistagildi við 20 gráður.

Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir:

• Langir strengir hringrásir
• Miðstýrð inverter skipulag
• Stórar plöntur-uppsettar á jörðu niðri
• Þakkerfi með óbeinum kapalleiðum
• Kerfi sem starfa nálægt neðri MPPT spennumörkum invertersins

PV hringrásir eru ekki venjulegt, stöðugt DC álag. Hönnunarstraumur þeirra verður að endurspegla hámarksstraum sem fylkið getur framleitt samkvæmt viðeigandi hönnunarstaðli og staðbundnum reglugerðum.

Við útreikninginn gæti þurft að huga að:

• Eining skammhlaupsstraumur-
• Samhliða strengir
• Áskilið öryggi eða samfelldir-straumþættir
• Tvíhliða ávinningur
• Geislun yfir stöðluðum prófunarskilyrðum
• Snúa við-núverandi framlagi
• Yfirstraumsvörn
• Framtíðarbreytingar á einingar- eða strengstillingum

Algeng mistök eru að bera saman rekstrarstraum eininga beint við kapalvörulistaeinkunn. Það getur hunsað bæði nauðsynlega PV hönnun-straumstuðlinum og hitauppstreymi sem stafar af uppsetningarumhverfinu.

Rétt röð er:

• Komdu á hönnunarstraumi PV hringrásarinnar.
• Ákvarðu viðmiðunarstyrkleika snúrunnar.
• Notaðu alla nauðsynlega leiðréttingarstuðla.
• Staðfestu að leiðréttur styrkur sé meiri en hönnunarstraumurinn.
• Athugaðu spennufall og rafmagnstap.
• Staðfestu vernd og samhæfni tengi.

Það er ekki nóg að standast aðeins eina af þessum athugunum.

Snúra í réttri stærð getur ekki bætt upp fyrir slæma tengingu.

Hækkun hitastigs tengis getur stafað af:

• Röng eða ófullkomin krumpa
• Rangt krimpverkfæri eða deyja
• Kapalþversnið- utan viðurkennds sviðs tengisins
• Ytra þvermál kapals ósamrýmanlegt innsigli
• Mengaðir eða skemmdir tengiliðir
• Tengi sem eru ekki að fullu tengd
• Blöndun tengihluta frá mismunandi framleiðendum
• Vatnsinngangur og tæring
• Of mikil vélræn spenna við tenginguna

Þessir gallar auka snertiþol. Þar sem varmamyndun fylgir P=I2RP=I^2RP=I2R, getur jafnvel tiltölulega lítil viðnámsaukning skapað verulega staðbundna hitun þegar straumur er mikill.

NREL hefur skjalfest PV jafnvægi-í-bilun í kerfistengi sem felur í sér ofhitnun, mýkingu og líkamlega röskun, þar sem alvarleg tilvik geta hugsanlega leitt til opinna hringrása, ljósboga eða elds. NREL jafnvægi-af-rannsóknum á endingu kerfisins

Meðan á hitabylgju stendur hefur jaðartenging minna hitaupphæð. Verkfræðingar ættu því að meðhöndla kapalinn og tengið sem eitt samsvörun kerfi frekar en aðskildar vörur.

Góð leið dregur úr bæði hitauppstreymi og vélrænni álagi.

Þar sem hægt er:

• Haltu snúrum frá yfirborði sem safna miklum hita.
• Haltu loftflæði í kringum óvarða DC snúrur.
• Forðastu óþarfa hópa og þétt pakkaðar rásir.
• Verndaðu snúrur gegn beittum málmbrúnum.
• Komið í veg fyrir að snúrur liggi í vatni eða rusli.
• Styðjið tengi þannig að þyngd þeirra berist ekki af kapalnum.
• Forðastu að lausar snúrur snerti bakflöt einingar.
• Aðskildu DC raflögn frá ótengdum varma-búnaði.
• Notaðu UV- og veður-þolinn stuðning sem hentar verkefninu.

Fyrir þakkerfi ætti leiðsögn einnig að huga að aðgengi fyrir viðhald og slökkvistörf. Tæknilega rétt leiðarastærð gerir illa leiða hringrás ekki áreiðanlega.

Hitabylgjur gefa gagnlegt tækifæri til að greina veika punkta vegna þess að hitavandamál verða sýnilegri við mikla geislun og mikinn straum.

Skoðun ætti að vera framkvæmd af hæfu starfsfólki við dæmigerðar rekstraraðstæður. Gagnlegar athuganir eru meðal annars:

• Innrauð skoðun á tengjum, tengiboxum og endingum
• Hitasamanburður milli svipaðra strengja
• Sjónræn skoðun með tilliti til mislitunar, aflögunar eða sprungna kapalhúða
• Staðfesting á tengingu tengis
• Skoðun á kapalstuðningum og beygjuradíus
• Núverandi samanburður á samhliða strengjum
• Einangrunar-viðnámsprófun þegar þess er krafist
• Athugun á hlífðarbúnaði og snúningsátaki í samræmi við verklagsreglur framleiðanda

Alger hitastig eitt og sér greinir ekki alltaf vandamálið. Tengi eða kapalhluti sem er áberandi heitari en jafngildir íhlutir sem bera svipaðan straum verðskulda rannsókn.

Hringrásin ætti ekki einfaldlega að vera endurspennt- eftir að hafa hert eða skipt um hluta. Verkfræðingar ættu að bera kennsl á undirliggjandi orsök, svo sem ranga krampa, ósamhæfan íhlut, ofhleðslu, skemmda leiðara eða lélega leið.

Áður en ný hönnun er samþykkt-eða fyrir næsta tímabil af miklum hita- ættu PV verkfræðingar að athuga aftur:

 Hámarkshiti á staðnum, ekki aðeins birt veðurhitastig

 Viðmiðunarskilyrði á bak við töflu um afkastagetu kapalsins

 Hitastig, flokkun og uppsetningarleiðréttingarstuðlar

 Raunverulegur PV hringrás hönnunarstraumur

 Spennufall við væntanlegt leiðarahitastig

 Rafmagn fyrir snúru og tengi

 Samhæfni við-þversnið og ytri-þvermál kapals

 Krumpunarverkfæri og uppsetningaraðferðir

 Þrengslir hlutar nálægt samsetningarboxum og inverterum

 Hitaskoðun niðurstöður úr stýrikerfum

 Samhæfing verndar og bilana-núverandi kröfur

 Samræmi við gildandi staðla verkefnisins og staðbundnar reglur

Val á löggiltum H1Z2Z2-K snúru er mikilvægur upphafspunktur, en vottun útilokar ekki þörfina fyrir verkfræðilega útreikninga.

Áreiðanleg frammistaða í miklum hita veltur á öllu kerfinu: gæði leiðara, gerð kapals, uppsetningaraðferð, leiðréttingarstuðla, spennufallsstýringu-, samhæfni tengis og uppsetningu.

Fyrir EPC verktaka og verkkaupendur er öruggasta aðferðin að endurskoða þessi skilyrði fyrir innkaup. Það er tiltölulega einfalt að breyta kapalstærð eða tengiforskrift við hönnun. Að skipta um ofhitnuð raflögn eftir gangsetningu er það ekki.

SINELINKútvegar vottaða sólarorkukapla, samhæf PV-tengi og fylgihluti fyrir þak- og veituverkefni.- Hægt er að fara yfir-þversnið, ytra þvermál, tengisamhæfni og verkefnis-sérstök skjöl fyrir tilboð og framleiðslu.