عروات الكابلات لمشاريع الطاقة الشمسية: منع فشل الاتصال من جانب التيار المستمر

تحتوي كل محطة للطاقة الشمسية على نطاق المرافق على آلاف النهايات، ولكن أحد أنواع الاتصال يتسبب في حصة غير متناسبة من العيوب الحرارية الموجودة عند التشغيل: كابل التغذية المصنوع من الألومنيوم يسقط مباشرة على أطراف المعدات النحاسية دون انتقال ثنائي المعدن. إن هذا الإصلاح معروف ورخيص وممل، وهو عبارة عن عروات كابلات من النحاس والألمنيوم ملحومة بالاحتكاك، مما يزيد من روعة عدد المرات التي تجد فيها عمليات التفتيش مفقودة.

تحدد هذه المقالة مكان وجود العروات في السلسلة الكهربائية لمحطة الطاقة الكهروضوئية، والنوع الذي ينتمي إليه كل نقطة، والمواصفات وممارسات التشغيل التي تبقي مقاومة الاتصال خارج قائمة تذاكر التشغيل والصيانة الخاصة بك.

لماذا تعتبر الطاقة الشمسية حالة خاصة لإنهاء الخدمة

ثلاث خصائص تجعل محطات الطاقة الكهروضوئية أكثر صعوبة في التوصيلات من التوزيع التقليدي:

1. ركوب الدراجات الحرارية اليومية العميقة. يرى إنهاء وحدة التغذية في محطة فرعية حملاً ثابتًا نسبيًا. يتحول المجمع الكهروضوئي أو العاكس من البرودة قبل الفجر إلى التيار الكامل عند الظهيرة الشمسية، كل يوم. ثلاثون عامًا من الخدمة تعني ما يقرب من 10000 دورة حرارية رئيسية - وهو بالضبط الضغط الذي يؤدي إلى تفكيك المفاصل الهامشية. يوجد اختبار الحرارة المكون من 1000 دورة في المواصفة IEC 61238-1 لوضع الفشل هذا بالضبط، وهذا هو السبب في أهمية العروات التي تم اختبارها من النوع في الطاقة الشمسية أكثر من أي مكان آخر تقريبًا.

2. اقتصاديات الألومنيوم أمر لا مفر منه. إن الحجم الهائل لكابل الحقل الشمسي - كيلومترات من صندوق التيار المستمر ووحدة تغذية التيار المتردد - يجعل موصل الألومنيوم هو الاختيار العقلاني، وقد اتبعت الصناعة ذلك. لكن العاكسات والمحولات والمفاتيح الكهربائية وقضبان التوصيل المجمعة تقدم أطرافًا من النحاس أو النحاس المعلب. والنتيجة: مصنع بقدرة 10 ميجاوات يحتوي على مئات من الواجهات التي يتم تحويلها من الألومنيوم إلى النحاس، وكل واحدة منها عبارة عن موقع للتآكل الجلفاني ما لم يتم نقلها بشكل صحيح.

3. التعرض للخارج مع الحد الأدنى من الإشراف. تعيش النهايات في صناديق مجمعة ومرفقات انزلاقية عبر حقل كبير مسيج، ويمكن أن يراها البشر ربما مرة واحدة في السنة. يجب أن تكون المفاصل صحيحة في المرة الأولى؛ لا توجد غرفة تبديل مزدحمة حيث يتم ملاحظة الرائحة الساخنة.

تعيين أنواع العروات إلى السلسلة الكهربائية الكهروضوئية

مستوى السلسلة والحزام

عادةً ما تكون كابلات السلسلة من النحاس، مقاس 4-10 مم⊃2، وتنتهي بموصلات بدلاً من العروات. تدخل العروات الصورة في صناديق التجميع، حيث تهبط الموصلات أو الموصلات الخيطية على قضبان التوصيل - العروات الأنبوبية النحاسية (نوع SC أو DT) للموصلات النحاسية، بحجم يناسب فئة الجديلة الفعلية نظرًا لأن الموصلات المرنة شائعة هنا.

يعمل صندوق التيار المستمر / الموحد إلى العاكس

هذه منطقة من الألومنيوم: الموصلات عادة من 95 مم⊃2؛ ما يصل إلى 400 مم⊃2؛. تكوينان صحيحان:

• موصل ألومنيوم على قضيب الألمنيوم : عروات ألومنيوم من سلسلة DL أو AU، ألومنيوم صلب بدرجة 1070، براميل مملوءة مسبقًا بشحم مثبط للأكسيد.

• موصل من الألومنيوم على طرف من النحاس أو النحاس المعلب (الحالة الشائعة عند مدخلات التيار المستمر العاكس): عروات ثنائية المعدن من سلسلة DTL مع كف نحاسي ملحوم بالاحتكاك على برميل من الألومنيوم. يقوم الانتقال الملحوم بتحريك الواجهة المعدنية المتباينة بعيدًا عن نقطة التلامس المسدودة ويوفر انتقالًا مستمرًا من النحاس إلى الألومنيوم مصممًا للحفاظ على مقاومة مشتركة منخفضة ومستقرة.

مخرج تيار متردد عاكس وتوصيلات محولات الجهد المتوسط

مغذيات التيار المتردد من العاكسات المركزية إلى محول الجهد المتوسط ​​هي موصلات كبيرة من الألومنيوم - 240 إلى 630 مم⊃2؛ أمر روتيني. ينطبق نفس المنطق: عروات DTL أو ACL ثنائية المعدن في كل محطة نحاسية. تناسب هندسة ACL، بمظهرها الضيق لراحة اليد، الكسارة المقولبة والنوافذ الطرفية المدمجة حيث لا تتناسب راحة اليد القياسية جسديًا.

التأريض والحماية من الصواعق

موصلات التأريض النحاسية تأخذ العروات النحاسية القياسية؛ عندما يرتبط النحاس المؤرض بهياكل الألومنيوم (إطارات الوحدات وأجهزة التتبع)، تنطبق قاعدة المعدنين في الاتجاه المعاكس. لا يؤدي التآكل عند نقاط الترابط إلى تعثر النبات، ولكنه يبطل بهدوء تصميم التأريض - وهو ما يستحق بندًا في خطة الفحص.

يقبل أسطوانة الألومنيوم موصل التغذية بينما تتزاوج راحة اليد النحاسية مع محطة العاكس.

بنود المواصفات التي تؤدي عملاً حقيقيًا

من خلال مراجعة مواصفات المشتريات عبر مشاريع تصدير الطاقة الشمسية، تفصل هذه البنود الخمسة بين المواصفات الصارمة والمواصفات الزخرفية:

1. قم بتسمية المعيار والفئة. 'تم اختبار نوع عروات الضغط وفقًا للمعيار IEC 61238-1' — وليست 'عروات عالية الجودة.' بالنسبة للمشاريع ذات الوجهات الأوروبية، علامة CE على سلسلة الوثائق.

2. إصلاح درجات المواد. نحاس T2/T3 للأجزاء النحاسية وألومنيوم بدرجة 1070 لبراميل الألومنيوم. عندما يتم تحديد كف مطلي بالقصدير، يجب طلب الطلاء والتشطيب ليتوافق مع العينة المعتمدة ووثائق الاختبار الداعمة. يجب أن تؤدي بدائل المواد إلى مراجعة هندسية جديدة.

3. تتطلب التحولات الملحومة الاحتكاك - بالاسم. 'ثنائي المعدن' وحده لا يصف عملية الانضمام. حدد عملية انتقال النحاس والألومنيوم الملحومة بالاحتكاك واحتفظ بالحق في مراجعة العينات المقسمة أو سجلات جودة اللحام أو أدلة اختبار النوع المعمول بها.

4. قم بمطابقة النطاق مع الجدول الزمني. تحتاج محطة الطاقة الكهروضوئية النموذجية إلى عروات من 10 ملم إلى 2؛ (دوائر التحكم والاستشعار) حتى 630 مم⊃2؛ (مغذيات التيار المتردد). يمكن أن يؤدي الحصول على النطاق المطلوب من عائلة منتج واحدة مؤهلة إلى تبسيط عملية التوثيق والتحكم في الأداة، بشرط أن يتم تغطية كل حجم محدد من خلال مخطط التجعيد المعتمد من المورد وأدلة الاختبار ذات الصلة.

5. براميل مملوءة مسبقًا ومغطاة. تصل البراميل المصنوعة من الألومنيوم والثنائي المعدن مشحمة ومغطاة، أو ينتهي الأمر بفريق الموقع إلى وضع المركب يدويًا - بشكل غير متسق، في مهب الريح، عند درجة حرارة 40 درجة مئوية.

يساعد التصوير الحراري والتحكم في عزم الدوران وقراءات المقاومة الأساسية في تحديد النهايات الضعيفة قبل التسليم.

فحوصات التشغيل التي تكتشف المشاكل مبكرًا

من خلال خبرتنا في توريد أجهزة التوصيل للمشاريع الكهروضوئية، قامت المحطات التي لديها تقارير تصوير حراري نظيفة للعام الأول بثلاثة أشياء أثناء البناء:

تأهيل نظام التجعيد قبل الإنهاء الجماعي. ثلاث عينات من التجعيدات لكل حجم موصل باستخدام أدوات الموقع الفعلية؛ اختبار السحب وفحص الميكرو أوم. عشرين دقيقة لكل حجم. المصيد يموت عدم التطابق في حين أنها لا تكلف شيئا.

انضباط نافذة التفتيش. تحتوي كل عروة أنبوبية على فتحة رؤية؛ يحصل كل مفصل معقوص على تأكيد مرئي بأن الموصل موجود بالكامل في المنزل، ثم علامة بقلم الطلاء. في النبات الذي يحتوي على آلاف عمليات الإنهاء، يكون الانضباط المشترك هو الإجابة الصادقة الوحيدة على السؤال 'هل تم فحصهم جميعًا؟'

قياسات ميكرو أوم أساسية على النهايات الكبيرة. إن توصيلات وحدة تغذية التيار المتردد والمحولات التي يتم قياسها عند التشغيل تعطي نقطة مقارنة للتشغيل والصيانة. القراءة المشتركة بنسبة 40% أعلى من جيرانها في المرحلة الثالثة هي اتجاه؛ بدون خط الأساس فهو تخمين.

الاقتصاديات غير البديهية: في مصنع على نطاق المرافق، تكلف ترقية كل واجهة من الألومنيوم إلى النحاس من اتصال مرتجل إلى عروة مناسبة ثنائية المعدن ملحومة بالاحتكاك خطأ تقريبيًا لعقد EPC - في حين يتم تحديد عيوب مستوى الاتصال بشكل متكرر أثناء التشغيل والفحص الحراري. شراء عدد قليل من العناصر في المشروع بأكمله توفرًا أكبر لكل دولار.

التخزين والتعامل مع الموقع

مواقع الطاقة الشمسية مليئة بالأتربة والحرارة وممتدة لمسافة كيلومترات - ويستحق التعامل مع الأجهزة جملتين من العملية:

• احتفظ بالعروات في أكياس وغطاء البراميل حتى دقيقة الاستخدام. برميل مملوء بغبار اللاتريت يهزم شحوم المصنع.

• قم بتخزين قوالب العقص مع العروات المطابقة لها، وليس في حاوية مركزية. تتضاعف أخطاء القالب المختلط عندما تنتقل الأدوات بين أطقم الكتل.

التفاصيل التي يتم تفويتها بشكل متكرر: فخ الطبقة ستراند

تظهر الكابلات المرنة من جانب التيار المستمر (الفئة 5) في صناديق التجميع وغرف العاكس حيث يكون التوجيه ضيقًا. موصل من الفئة 5 بقطر معين ⊃2؛ أكثر بدانة من موصل الفئة 2 الذي يتوقعه برميل العروة القياسي. إجبارها على إلقاء الخيوط. يتم فقدان كل حبلا مفقودة في المقطع العرضي في المفصل. اطلب عروات موصلة مرنة لتلك المواقع - تستغرق مراجعة الجدول الزمني دقائق ويظهر البديل كمفاصل دافئة تحت الإشعاع الكامل.

رسم واقعي لقائمة المواد

لجعل رسم الخرائط ملموسًا، إليك ملف التعريف الخاص بكتلة تمثيلية بقدرة 10 ميجاوات، معبرًا عنها كفئات بدلاً من الأعداد الدقيقة:

• صناديق التجميع: عروات SC/DT نحاسية، 10–35 مم⊃2؛، تجاويف موصلة مرنة حيث يتم توجيه كابل الفئة 5 - مئات القطع.

• صندوق التيار المستمر إلى العاكس: عروات DTL ثنائية المعدن، 150-400 مم⊃2؛، واحد لكل موصل عند كل واجهة طرفية نحاسية - أكبر فئة فردية في معظم المواقع.

• محول تيار متردد إلى محول: ثنائي المعدن DTL/ACL، 240-630 مم⊃2؛، سعات ذات فتحة مزدوجة حيث يتم حفر أعلام المحولات ذات الجهد المنخفض لاثنين من البراغي.

• الدوائر المساعدة ودوائر التحكم: عروات نحاسية صغيرة، 10-25 مم⊃2؛، يمكن نسيانها بسهولة عند الطلب وتحتاج دائمًا إلى ضعف الكمية المقدرة.

• شبكة التأريض: عروات نحاسية بمختلف الأحجام، بالإضافة إلى تركيبات انتقالية عند روابط هيكل الألومنيوم.

هناك قاعدتان للطلب من التجربة: إضافة هامش حقيقي لقطع الغيار (يستهلك تلف الموقع ومعوقات التدريب أكثر مما تسمح به تقديرات المكتب)، وطلب الأحجام الفردية - المحايدة المنخفضة، والدوائر المساعدة - بشكل صريح بدلاً من افتراض أن طلب الحجم الرئيسي يغطيها.

الأسئلة المتداولة

هل تختلف العروات الجانبية للتيار المستمر عن العروات الجانبية للتيار المتردد؟

كهربائيًا، لا تهتم عروة الضغط بالشكل الموجي - نفس الأجهزة التي تم اختبارها وفقًا للمعيار IEC 61238-1 تخدم كلا الجانبين في الجهد المنخفض. الاختلافات ظرفية: تستخدم دوائر تجميع التيار المستمر في كثير من الأحيان موصلًا مرنًا من الفئة 5 (التجويف وفقًا لذلك)، كما أن سلوك إزالة أخطاء التيار المستمر يجعل مقاومة المفصل المستقرة أكثر قيمة، نظرًا لأن وصلة التيار المستمر المتدهورة تحافظ على الأقواس بسهولة أكبر من وصلة التيار المتردد.

هل يمكن للعروات النحاسية المعلبة التعامل مع البيئة الخارجية دون حماية إضافية؟

يمكن أن يدعم طلاء القصدير مقاومة الأكسدة، ولكنه ليس بديلاً عن التصنيف البيئي للعلبة، أو أسطح التزاوج النظيفة أو التحول المعدني المتوافق. يظل الاتصال المباشر بين النحاس والألمنيوم هو المشكلة الأولى التي يجب التخلص منها؛ يجب بعد ذلك حماية الإنهاء الكامل لمتطلبات التعرض الخارجي للمشروع.

ماذا عن علامات عزم الدوران على مواقع الطاقة الشمسية؟

ينصح بشدة. يمنح شريط الطلاء عبر رأس الترباس، وراحة اليد، وقضيب التوصيل بعد عزم الدوران النهائي كل فحص مستقبلي فحصًا ارتخائيًا بنظرة واحدة عبر آلاف المفاصل - وهو نوع من الانضباط منخفض التقنية الذي يتوسع بشكل أفضل بكثير عبر حقل شمسي من أي مسح قائم على الأجهزة.

من يجب أن يحتفظ بسجلات العقص - EPC أم المالك؟

كلاهما، من الناحية المثالية: تنتمي سجلات التأهيل (رموز القالب، واختبارات التجعيد، ونتائج اختبار السحب لكل حجم) إلى حزمة وثائق التسليم إلى جانب تقارير اختبار نوع العروة. تغير المصانع مقاولي التشغيل والصيانة؛ سجلات الإنهاء هي جزء من البنية الكهربائية التي يتم طلبها في السنة الخامسة ولا يمكن إعادة بنائها.

ملخص وخطوة عملية تالية

تعمل محطات الطاقة الشمسية على تركيز أصعب ظروف التوصيلات الكهربائية - التدوير الحراري اليومي العميق، والواجهات الكبيرة من الألومنيوم إلى النحاس، والإهمال الخارجي - في فئة أصول واحدة. وتتركز التدابير المضادة بشكل متساوٍ: العروات ثنائية المعدن الملحومة بالاحتكاك في كل واجهة Cu-Al، والأجهزة التي تم اختبارها من النوع IEC 61238-1 في درجات المواد الثابتة (النحاس T2/T3، والألومنيوم 1070)، وتأهيل نظام التجعيد، وقياسات المقاومة الأساسية عند التشغيل.

إذا كنت تقوم بإعداد قائمة مكونات الصنف الكهربائية لمشروع كهروضوئي، يمكن لشركة MINGXU تحويل جدول الكابلات الخاص بك إلى جدول عروة كامل - النحاس SC/DT والألومنيوم DL/AU وسلسلة DTL/ACL ثنائية المعدن عبر 10–630 مم⊃2؛، مع وثائق CE وأدلة اختبار IEC 61238-1 المعمول بها وسجلات مواد الدفعات المتاحة لمراجعة المشروع. أرسل الجدول الزمني والتفاصيل الطرفية لنماذج العاكس والمحولات الخاصة بك؛ إن مطابقتها بدقة هي جزء من العمل الذي نقوم به كل أسبوع.