Cavo solare

Un cavo solare è il cavo di interconnessione utilizzato nella generazione di energia fotovoltaica. I cavi solari collegano i pannelli solari e altri componenti elettrici di un impianto fotovoltaico. I cavi solari sono progettati per resistere ai raggi UV e agli agenti atmosferici. Possono essere utilizzati in un ampio intervallo di temperature e generalmente sono disposti all’esterno.

Caratteristiche
Un fattore comune per la maggior parte dei sistemi fotovoltaici è l’uso all’esterno, caratterizzato da alte temperature e alta radiazione UV. Cavi unipolari con una tensione CC massima ammissibile di 1,8 kV Umax. La tensione CC da fase a terra deve essere Uo1,5 kVDC e un intervallo di temperatura da -40 ° C a +90 ° C ambiente, 120 ° C sul conduttore per 25 anni di durata di servizio contro l’invecchiamento termico. La temperatura ambiente e la temperatura dei conduttori derivano dalla legge Arrhenius per l’invecchiamento dei polimeri – l’invecchiamento dei polimeri raddoppia per ogni aumento di 10 ° C.

I cavi di stringa CC devono essere isolati in classe II per proteggere da cortocircuiti e guasti a terra.

Sistemi su piccola scala con inverter di stringa
Un cavo CA a tre conduttori viene utilizzato per il collegamento alla rete se si utilizza un inverter monofase e viene utilizzato un cavo a cinque fili per l’immissione trifase.

Cablaggio del sistema su larga scala con inverter centrali
Definiti come la DC principale, i cavi di collettore di potenza più grandi vengono utilizzati per interconnettersi dalla scatola del generatore indicata anche come combinatore CC all’inverter centrale. IEC 62548 afferma che questi cavi devono essere schermati quando superano i 50 metri di lunghezza. Gli inverter centrali sono convertitori di frequenza di grandi dimensioni e cavi non schermati potrebbero causare problemi di compatibilità elettromagnetica in tutta l’intera azienda solare che può comportarsi come un condensatore.

Isolamento
L’isolamento del cavo deve essere in grado di sopportare carichi termici e meccanici. Di conseguenza, le materie plastiche che sono state reticolate sono sempre più utilizzate oggi. I materiali di isolamento e rivestimento sono estremamente resistenti agli agenti atmosferici, alle radiazioni UV e all’abrasione. Inoltre, è resistente all’acqua salata e resistente agli acidi e alle soluzioni alcaline. È adatto per l’installazione fissa e per le applicazioni mobili senza carico di trazione. È progettato specialmente per uso esterno, che significa radiazione diretta del sole e umidità dell’aria, ma a causa del materiale di rivestimento reticolato ignifugo privo di alogeni il cavo può anche essere installato in ambienti asciutti e umidi al chiuso.

Connessione DC
I singoli moduli sono collegati tramite cavi per formare il generatore fotovoltaico. I cavi del modulo sono collegati in una stringa che conduce nella scatola di giunzione del generatore e un cavo CC principale collega la scatola di giunzione del generatore all’inverter. Per eliminare il rischio di guasti a terra e cortocircuiti, i cavi positivo e negativo, ciascuno con doppio isolamento, vengono posati separatamente.

Minimizzazione delle perdite
La sezione trasversale dei cavi deve essere proporzionata in modo che le perdite sostenute per il funzionamento nominale non superino l’1%. I cavi delle corde di solito hanno una sezione trasversale da 4 a 10 mm².

UL4703 standard
Nel 2005 l’American Underwriters Laboratories (UL) ha pubblicato l’UL argomento 4703 Filo fotovoltaico. Copre singleconductor, filo isolante e integralmente o non integralmente, resistente alla luce solare, fotovoltaico in diversi livelli di temperatura e tensione per il cablaggio di interconnessione di sistemi di alimentazione fotovoltaici con messa a terra e non. Lo standard UL 4703 è basato sui cavi di accesso per l’uso USE-2 e specifica alcuni requisiti aggiuntivi per i cavi fotovoltaici. Si applica per i cavi solari nel Nord America.