Menu

Kable w instalacjach fotowoltaicznych

   Wstęp

 

Przewody stosowane w instalacjach napięcia stałego podporządkowane są wymaganiom zawartych w normach, które się różnią w poszczególnych krajach. W Polsce norma PN-HD 60364-7-712:2007 określa wymagania dotyczące układów zasilania instalacji fotowoltaicznych. Przy doborze przewodów na instalacje PV pod uwagę powinniśmy brać podstawowe warunki wymienione poniżej.

 

Wymagania dla kabli fotowoltaicznych  

- Przewody powinny być podwójnie izolowane. Zbudowana z dwóch izolacji: podstawowej i dodatkowej oddzielonej metalową przegrodą, która w przypadku uszkodzenia jednej z izolacji zabezpiecza przed porażeniem prądem i chroni przed pożarem.
- Promień zgięcia przewodów powinien być stosunkowo duży co ułatwia w duży stopniu montaż i chroni przed uszkodzeniami wewnętrznymi. Giętkość żyły powinna być klasy 5-tej lub 6-tej, co oznacza że przewód będzie bardzo giętki i odporny na wszelkie ruchy.
- Materiał z którego wykonany jest przewód musi być odporny na różnego rodzaju oleje i czynniki chemiczne, które będą na niego oddziaływać przez długi czas.
- Temperatura pracy sięgać powinna powyżej 100 stopni Celsjusza, a żyła przy zwarciu musi wytrzymywać temperaturę ponad 200 stopni Celsjusza przez kilka sekund. Im większa wytrzymałość cieplna żyły tym lepiej.
- Duże znaczenie ma także wytrzymałość przewodów na temperatury poniżej zera, ponieważ przewody w instalacjach PV muszą pracować przez cały rok, również w okresie zimowym. Standardem jest tutaj wytrzymałość 40 stopni poniżej zera, jednak nieliczni producenci oferują przewody o wytrzymałości do minus 50 stopni.
- Trwałość przewodów powinna wynosić co najmniej tyle ile wynosi okres bezawaryjności instalacji fotowoltaicznej czyli około 20 lat. Natomiast na chwilę obecną wielu producentów oferuje przewody, których trwałość została określona na 30 lat.
- Przewody do instalacji PV powinny charakteryzować się także niewrażliwością na promienie UV.

 

Budowa kabli na przykładzie firmy Top Cable

 

PV346.1.jpg

 Kabel fotowoltaiczny TOPSOLAR PV ZZ-F  

 

PV346.2.jpg

Rys. Budowa kabla. 1- żyła miedziana wielodrutowa giętka klasy 5 wg EN 60228 oraz IEC 60228, 2-pierwsza warstwa izolacji, guma bezhalogenowa LSZH, 3-druga warstwa izolacji guma bezhalogenowa, nierozprzestrzeniająca płomienia, niewydzielająca dymu. Kolor czarny lub czerwony.

 

Parametry pracy

1. Temperatura pracy

- Maksymalna temp. pracy: 120ºC.
- Maksymalna temperatura żyły podczas zwarcia: 250ºC (max. 5 s).
- Minimalna temp. pracy: -40ºC.

2. Właściwości przeciwpożarowe

- Niska emisja gazów korozyjnych wg UNE-EN 60754-2 oraz IEC 60754-2.
- Niska emisja gęstości dymów wydzielanych podczas spalania wg UNE-EN 61034 oraz IEC 61034.
- Współczynnik przezroczystości > 60%
- Odporność na rozprzestrzenianie płomienia: UNE-EN 60332-1 oraz IEC 60332-1 (badanie na pojedynczym przewodzie/kablu).
- Właściwości bezhalogenowe wg UNE-EN 60754-1 oraz IEC 60754-1.

3. Odporność na wodę

- ochrona przed zatopieniem AD8

4. Właściwości mechaniczne

- Minimalny promień gięcia: 3x średnica kabla
- Udarność: AG2 – średnia odporność

5. Właściwości elektryczne

NAPIĘCIE ZNAMIONOWE AC: 0,6/1kV · DC: 1,8 kV

6. Odporność chemiczna

- Odporność na oleje i czynniki chemiczne: Doskonała
- Odporność na smary i oleje mineralne: Doskonała
- Odporność na UV wg EN 50618, TÜV 2Pfg 1169-08 oraz UL 2556.

 

Zastosowanie

Topsolar ZZ-F to kable fotowoltaiczne przeznaczone są do połączeń pomiędzy modułami fotowoltaicznymi, ciągami modułów oraz do połączeń modułów z przemiennikiem DC/AC (część stałoprądowa). Kable Topsolar są odporne na ozon, promieniowanie UV, wilgoć i wodę, oleje oraz na wysokie i niskie temperatury otoczenia.

Topsolar PV ZZ-F nadają się do połączeń ruchomych i do układania na stałe, na zewnątrz pomieszczeń i wewnątrz pomieszczeń oraz bezpośrednio w ziemi. W zależności od wymagań instalacyjnych, kable produkowane są z powłoką w kolorze czerwonym i czarnym, w przekrojach od 1x2,5 mm2 do 1x150 mm2. Żyły Topsolar PV ZZ-F wykonane są z miedzi cynowanej i mają 5 klasę giętkości. Wysoka elastyczność i mały promień gięcia (5x średnica kabla) ułatwiają ich układanie. Izolacja i powłoka zewnętrzna zrobione są ze specjalnej wytrzymałej gumowej mieszanki bezhalogenowej odpornej na ścieranie i rozdarcia.
Kable cechują się doskonałą wytrzymałością mechaniczną i trwałością. Materiały użyte w konstrukcji kabli spełniają wymagania testów wytrzymałości termicznej wyspecyfikowanych w normie UNE-EN 60216 dla +120°C (indeks temperaturowy). Pozytywne wyniki testów potwierdzają, iż pod warunkiem poprawnego montażu, konserwacji i użytkowania, szacowana żywotność kabli wynosi 30 lat dla 90°C. Kable są wykonane w technologii bezhalogenowej, nie rozprzestrzeniają płomienia i cechują się niskim poziomem emisji dymu, stąd mogą też być układane bezpiecznie w budynkach, nie powodując zagrożenia dla ludzi podczas pożaru. Są one wysoce odporne na UV, ozon i warunki pogodowe, a także niskie i wysokie temperatury otoczenia. Charakteryzują się również odpornością na oleje i wodę. Wszystkie parametry są zgodne z wymaganiami odpowiednich norm obowiązujących w Unii Europejskiej. Dodatkowo jakość produktu i zgodność z normami są potwierdzone certyfikatem TÜV.

 

Kable dla części zmiennoprądowej instalacji niskiego napięcia.
Do części zmiennoprądowej w ofercie kabli produkowanych przez Top Cable SA znajduje się kilka propozycji do wyboru.
Kabel Powerflex RV-K 0,6/1 kV to uniwersalny, miedziany, giętki, olejoodporny i samogasnący kabel przyłączeniowy na napięcie 0,6/1 kV. Powerflex RV-K może być układany bezpośrednio w ziemi oraz instalowany na korytkach, drabinkach kablowych oraz w kanałach kablowych. Kabel odporny jest na promieniowanie UV i może być instalowany na zewnątrz pomieszczeń bez stosowania dodatkowej ochrony. Przeznaczony jest też do stosowania w wilgotnych warunkach, włącznie z całkowitym krótkotrwałym zanurzeniem w wodzie (AD7). Powerflex RV-K produkowany jest w wykonaniach jedno- i wielożyłowych, a przekroje żył mają zakres od 1,5 mm2 do 630 mm2.
Żyły wielodrutowe giętkie w kablu Powerflex RV-K, klasy giętkości 5 wg IEC 60228, wykonane są z miedzi elektrolitycznej. Wysoka giętkość i mały promień gięcia (5xśrednica kabla) znacznie ułatwiają proces instalacji, umożliwiając szybsze układanie kabla nawet w szczególnie wymagających warunkach i miejscach o utrudnionym dostępie.
Izolacja żył wykonana jest z polietylenu usieciowanego XLPE, co pozwala na uzyskanie lepszych parametrów elektrycznych kabla (wyższa obciążalność długotrwała, niższa stratność, wyższa wytrzymałość elektryczna) niż w przypadku kabli z izolacją żył z PVC. Izolacja żył Z XLPE umożliwia też szerszy zakres temperatur pracy kabla (-40°C do 90°C). Maksymalna temperatura żył przy zwarciu to 250°C (do 5 s).
Powłoka zewnętrzna wykonana jest z PVC w kolorze czarnym. Cechuje ją wysoka odporność na oleje mineralne i węglowodory. Kabel jest odporny na rozprzestrzenianie płomienia zgodnie z wymogami normy IEC 60332-1.
 PV346.3.jpg
Kolejny kabel to Powerhard RV AL na 0,6/1kV. Ten typ kabli produkowany jest tylko w wersji jednożyłowej, a żyła klasy 2-giej gietkości jest tu zbudowana z aluminium. Izolacja żyły wykonana jest z polietylenu usieciowanego, a powłoka zewnętrzna z PVC. Powłoka zewnętrzna jest olejoodporna, odporna na UV i nie rozprzestrzenia płomienia (EN/IEC 60332-1). Kable te mogą być instalowane wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń a także układane bezpośrednio w ziemi.

 

W przypadku, gdy instalacja fotowoltaiczna realizowana jest w obiektach użyteczności publicznej lub dla części zmiennoprądowej wymagane są podwyższone parametry dotyczące bezpieczeństwa pożarowego zalecane jest zastosowanie kabli bezhalogenowych z grupy Toxfree ZH.
Warto skupić się tu na kilu produktach, m.in. na kablu Toxfree ZH RZ1-K z żyłami miedzianymi kl. 5, a także na kablach Toxfree ZH RZ1 (AS) AL oraz Toxfree ZH XZ1 (S) AL z żyłami aluminiowymi.
Kable te mają kilka cech wspólnych. Na wypadek wystąpienia pożaru nie wydzielają trujących związków halogenowych, takich jak chlor, fluor, brom i jod. Charakteryzują się niskim stopniem emisji gazów toksycznych i agresywnych gazów korozyjnych (EN 50267 oraz IEC 60754, zawartość HCl < 0,5 %, pH > 4,3, konduktywność < 10 μS/mm). Niskie są też ilości i gęstość wydzielanego dymu, a jego współczynnik przezroczystości jest większy niż 60% (EN 61034/ IEC 61034). Kable Toxfree ZH mają właściwości samogasnące i w przypadku wystąpienia pożaru nie rozprzestrzeniają płomienia, zarówno na pojedynczym kablu jak i w wiązce kablowej (EN 60332-1 oraz EN 60332-3).
Mogą być one układane bezpośrednio w ziemi oraz wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń bez konieczności dodatkowej ochrony przed wpływami środowiska zewnętrznego. Powłoka zewnętrzna kabli Toxfree ZH wykonana jest z tworzywa bezhalogenowego wysoce odpornych na promieniowanie UV. Powłoka zewnętrzna odporna jest także na oleje.
Dzięki zastosowaniu izolacji żył z polietylenu usieciowanego (XLPE) zakres temperatur pracy wynosi od -40˚C do +90˚C, a najwyższa dopuszczalna temperatura żyły przewodzącej w warunkach zwarcia to 250˚C. Izolacja z polietylenu usieciowanego pozwala też na uzyskanie lepszej obciążalności prądowej przez co możliwe jest zastosowanie mniejszych przekrojów niż w przypadku kabli z izolacją PVC.

PV346.4.jpg

Rys. 3 Kable TOXFREE ZH

 

Kable fotowoltaiczne SOLARFLEX-X PV1-F

PV346.5.jpg

 

Zastosowanie
Stosowany w instalacjach fotowoltaicznych do połączeń pomiędzy poszczególnymi panelami słonecznymi.

Dane techniczne
• Zakres temperatur
od –40°C do +90°C
• Maks. temperatura przy przewodzie
+120°C
• Napięcie nominalne wg VDE U0/U 600/1000 V AC, 1800 V DC żyła/żyła
• Napięcie probiercze zmienne 10000 V
• Napięcie testu 50 Hz 4000 V
• Minimalny promień gięcia przy ułożeniu na stałe ok. 4 x
ϕ kabla elastyczne 10 x ϕ kabla
Budowa
• Kabel z czystej miedzi, ocynowany, drobno pleciony zgodnie z DIN VDE 0295, klasa 5 i IEC 60228,
klasa 5
• Podwójna izolacja
• Izolacja z usieciowanego poliolefinu
• Powłoka zewnętrzna z usieciowanego poliolefinu
• Kolor powłoki czarny, czerwony lub niebieski
Aprobaty
• Zgodnie z charakterystyką wymagań PV1-F dla kabli PV DKE/VDE AK 411.2.3
• VDE (Reg. 8266)
• TÜV (2 PfG 1169/08.2007, R60025298)
• zgodność z RoHS i CE.
Właściwości
• Odporność na działanie ozonu zgodnie z EN 50396
• Odporność na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV zgodnie z HD 605/A1
• Bezhalogenowy zgodnie z EN 50267-2-1, EN 60684-2
• Odporność na działanie kwasów i zasad zgodnie z EN 60811-2-1
• Trudnopalność zgodnie z VDE 0482-332-1-2, DIN EN 60332-1-2, IEC 60332-1
• Duża wytrzymałość i odporność na ścieranie powłoki zgodnie z DIN EN 53516
• Odporność na zwarcia do temperatury 200°C dzięki podwójnej izolacji; temperatura zwarcia 200°C przez 5 s
• Przewidywany okres eksploatacji - 25 lat
• Odporność na hydrolizę i amoniak
Uwagi
• Dostępna wersja z zabezpieczeniem przeciw gryzoniom
• Wersja UL na życzenie
• Wszystkie typy z oznakowaniem odcinków metrowych

 

TABELA. Dostępne średnice

PV346.6.jpg
  

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});