تاریخ امروز۱۴۰۰-۰۴-۰۲

اهمیت مدیریت کابل‌ها در احداث نیروگاه‌های خورشیدی

محمد حامد رضایی خورشیدی نویسنده: محمدحامد رضایی، پژوهشگر حوزه انرژی خورشیدی      clock زمان مطالعه: ۴ دقیقه


مدیریت کابل‌ مناسب در نیروگاه­‌های خورشیدی باعث کاهش نیاز به نگهداری، بهبود ایمنی سیستم و افزایش عمر نیروگاه می­‌گردد. متاسفانه این بخش بسیار مهم در نصب نیروگاه­‌های خورشیدی اغلب نادیده گرفته می­‌شود. بیش‌ترین آمار خرابی نیروگاه‌­ها مربوط به کابل‌کشی آن‌هاست که ارائه‌دهندگان خدمات و مشتریان این حوزه را متحمل ضرر و زیان می­ کند.

در صورت عدم محافظت درست از سیم­‌ها و کابل­‌ها در نیروگاه‌های خورشیدی، مشکلات متعددی به‌­وجود می­‌آید. دمای بالای هوا، نور مستقیم خورشید، باد، باران و سایر شرایط محیطی از عوامل اثرگذار روی سلامت سیم‌ها و کابل‌های نیروگاه است. لبه‌های تیز پنل­‌ها، سازه و  زبری مصالح ساختمانی به‌کار‌رفته در سقف ساختمان، عایق کابل­‌ها را از بین می­‌برند. همچنین، سایه به‌وجود آمده توسط پنل­‌های خورشیدی، مکان مورد علاقه پرندگان، جوندگان و سایر حیوانات برای استراحت و زندگی است. ازاین‌رو، اگر سیم­‌ها و کابل‌های نیروگاه در دسترس باشند، می­‌تواند برای سیستم و این حیوانات، خطرناک باشد. این قبیل مخاطر‌ه‌ها نه تنها قابلیت اطمینان سیستم بلکه ایمنی آن را نیز به خطر می‌اندازد. با مدیریت مناسب کابل‌ این مشکلات تا حد زیادی، قابل پیشگیری است.

خرابی در کابل‌ها به‌ویژه آسیب‌دیدگی عایق آن‌ها، باعث بروز خطای زمین در اینورتر، خاموشی سیستم و حتی آتش‌­سوزی می­‌گردد. لذا، مدیریت مناسب کابل‌کشی برای سلامت نیروگاه‌­های خورشیدی امری ضروری است و باید همانند دیگر مسائل حفاظتی این نیروگاه‌ها­، مورد توجه قرار گیرد.

پیشنهاد مطالعه:استاندارد ماژول‌های فتوولتاییک زمینی

مدیریت کابل‌ چیست؟

به‌طور کلی، مدیریت کابل‌ شامل انتخاب مناسب مسیر کابل، ساپورت‌گذاری و محافظت از سیم و کابل نیروگاه­‌های فتوولتاییک می­‌شود. منظور از مدیریت کابل‌، اجرای مرتب فرآیند کابل‌کشی نیروگاه به­‌نحوی که کابل‌ها از دسترس حیوانات به‌خصوص جوندگان خارج باشد و هادی و عایق آن‌­ها از آسیب عوامل محیطی و غیرمحیطی در امان بماند.

درحال‌حاضر، تنها استاندارد موجود برای کابل‌کشی در صنعت سولار، استاندارد NEC 110.12 مربوط به اجرای کارهای مکانیکال است. در این استاندارد آمده که “تجهیزات الکتریکال باید به روشی مرتب توسط نیروی انسانی، نصب گردد“. سارا پارسونس مدیر محصول شرکت BURNDY، این بند را خیلی کلی دانسته که نمی‌تواند روش و اصول مشخصی برای مدیریت کابل‌ در سیستم­‌های خورشیدی از آن استخراج کرد. وی هم‌چنین، نبود مشخصات فنی لازم برای حداکثر شعاع خم سیم و کابل را یکی دیگر از خلاءهای مدیریت کابل‌ می­‌داند. خم‌شدن بیش از حد سیم و کابل باعث قطع هادی و از بین رفتن عایق آن می­‌شود.

سامان­دهی و شاخص­‌سازی کابل‌ها یکی دیگر از جنبه­‌های مدیریت کابل‌ است. استفاده از کابل‌ها با روکش‌­های رنگی متفاوت توسط استاندارد NEC تبیین شده است که در تشخیص هادی­‌های مربوط به یک مدار کمک می­‌کند. دسته‌بندی و الصاق برچسب به سیم­‌ها و کابل‌ها علاوه‌بر کمک در مدیریت کابل‌ برای تعمیرات و نگهداری­ راحت‌تر در آینده، مورد نیاز است. شماره‌گذاری استرینگ‌­ها درون تابلو به تکنسین تعمیرات در رفع ایرادهای احتمالی آتی کمک خواهد کرد تا در زمان کمتر ایراد سیستم را پیدا کند و نسبت‌به رفع آن اقدام نماید

تجهیزات مدیریت کابل‌

همان‌طور که گفته شد، حفاظت از کابل‌کشی در مقابل مخاطرات امری ضروری است. با استفاده از تجهیزات مناسب نظیر کلیپس­‌های سامان‌دهنده کابل‌ها برای زیر پنل­‌ها، کلیپس‌­های نگهدارنده ضد اشعه UV برای رک‌­های روی سقف، کانکتور­های ضد اشعه UV، فلکسی و بست‌های ضد اشعه UV و همچنین کاور مناسب برای محصورکردن فضای زیر پنل‌­ها و غیره می‌­توان به این هدف نائل آمد.

کلیپس­‌های سامان­‌دهنده سیم‌ها و کابل‌ها برای نصب روی بدنه پنل­‌ها یا ریل سازه‌­ها به منظور سامان­دهی یک یا چند کابل در زیر پنل­‌ها طراحی شده و در اشکال مختلف در دسترس هستند. کلیپس‌­های ضد اشعه UV نیز برای اتصال و سامان­دهی کابل‌ها از محل نصب پنل­‌ها تا تابلو حفاظت و اینورتر، کاربرد دارند. کلیپس‌­های موجود در بازار از دو جنس آهنی و پلاستیکی هستند، کلیپس­‌های آهنی راحت‌تر نصب شده ولی در صورت بی‌کیفیت بودن خود می‌­توانند باعث از بین رفتن عایق سیم­‌ها شوند ولی کلیپس­‌های پلاستیکی با وجود نصب دشوارتر، برای سلامت عایق بهتراند.

استوارت فاکس مدیر فنی شرکت سیویک­سولار معتقد است اگر در پروژه­ا، کلیپس­‌ها محافظت مناسبی از سیم‌­ها نکردند باید از لوله یا داکت برق و یا فلکسی برای این منظور استفاده کرد. او همچنین استفاده از کاور مناسب به دور پنل­‌ها را راهکاری مناسب برای حفاظت کابل‌ها در مقابل حیوانات می‌­داند.

استفاده از سیم و کابل معمولی که در مقابل اشعه UV و خوردگی مقاوم نیستند، سبب خرابی و خاموشی نیروگاه می­‌گردد. لذا،استفاده از سیم و کابل با کیفیت و با سایز مناسب و همچنین تهیه لیست برای مدیریت کابل‌ در زمان احداث نیروگاه‌­های خورشیدی، برای افزایش عمر آن‌­ها امری ضروری است. این قبیل تجهیزات باید استاندارد NEC 690.31 و UL (استاندارد مختص آمریکا) را داشته باشند.

ویکهام مدیر تجربه مشتریان شرکت آمریکایی اسنپ ان رک که زمینه فعالیتش ساخت سازه‌­های خورشیدی است معتقد است صنعت سولار نیازمند راهکارهای واحد مدیریت کابل‌کشی است. او می­‌گوید «با مدیریت و جمع‌­آوری کابل‌ها درون داکت نه تنها سیم‌­ها و کابل­‌ها از خرابی در طول عمر سیستم محافطت می­‌شوند بلکه از دید زیبایی شناسی نیز مشتریان را خشنود می­‌کنند.» به همین منظور، در محصولات سری ۱۰۰ و ریل­‌های سقفی این شرکت دو کانال بزرگ مجزا برای سیم­‌کشی تعبیه شده تا اتصالات الکتریکال از مخاطرات ذکر شده در امان باشند.

مدیریت کابل‌ در نیروگاه‌­های خورشیدی فتوولتاییک مقیاس بزرگ

نیروگاه‌­های مقیاس بزرگ خورشیدی کابل‌کشی و تجهیزات بیشتری دارند. بنابراین، مدیریت کابل‌ در این نیروگاه­‌ها نیازمند توجه ویژه­‌تری است. دستورالعمل ایمنی NEC باید در هنگام احداث مزارع خورشیدی به طور جدی اجرا گردد؛ چراکه، ولتاژ عملکرد این دسته از نیروگاه‌­های خورشیدی، از نیروگاه­‌های خانگی و مقیاس کوچک،بالاتر است. به‌طوری‌که گاهی ولتاژ عملکرد از ۱۵۰۰ ولت و جریان کابل‌ها از ۵۰۰ آمپر فزونی می‌­یابد که عدم حفاظت درست صدمات جبران‌ناپذیری به بار می‌­آورد. ایجاد ترنچ برای جانمایی سیم‌­ها زیر زمین و استفاده از داکت­‌های مخصوص با رعایت دستورالعمل‌­های ایمنی یکی از موثرترین راه‌­ها برای مدیریت کابل‌ در نیروگاه‌­های مقیاس بزرگ است.

در نیروگاه­‌های با سازه ترکردار خورشیدی، باتوجه‌به متحرک بودن تجهیزات مشکلات مربوط به عدم مدیریت کابل‌ بیشتر دیده می­‌شود. ازاین‌رو، باید محافظت ویژه­‌ای برای ایمن ماندن کابل‌ها صورت پذیرد. قطعی کابل‌ها و کانکتورها و خوردگی عایق به دلیل اصطکاک بیشتر با لبه­‌های تیز، از عمده‌ترین اتفاقاتی است که در این نیروگاه‌­ها گزارش شده است. تثبیت محل کانکتورها در زمان تغییر وضعیت پنل­‌ها باعث قطعی کانکتور می­‌گردد، به همین علت نکته دیگری که باید در نصب نیروگاه‌­های ترکردار رعایت گردد ایجاد فضای آزاد برای حرکت کانکتورهاست. علاوه‌براین، استفاده از کابل‌های با انعطاف‌پذیری بالا در نیروگاه‌های خورشیدی با سازه ترکردار، از اهمیت زیادی برخوردار است.

پیشنهاد مطالعه: راهنمای طراحی سازه های آرایه فتوولتاییک

سخن آخر

استفاده از تجهیزات با کیفیت، نصب اصولی و دقیق، رعایت نکات ایمنی و حفاظتی برای احداث یک نیروگاه خورشیدی فتوولتاییک لازم است، ولی کافی نیست. زمانی که مدیریت کابل‌ به موارد ذکرشده اضافه گردد، می­‌توان گفت یک نیروگاه به‌صورت کارآمد نصب شده است. به نقل از نیک کورت مدیر بازاریابی شرکت هالرمن تایتون، از دقت تیم نصب به مسائل حفاظت از کابل‌ها می‌توان به کیفیت کار این تیم پی‌برد.

در حال‌حاضر خلاء وجود استاندارد برای مدیریت کابل‌ها و سیم‌ها در نیروگاه‌های خورشیدی حس می­‌شود. نبود استاندارد باعث شده تا مدیریت کابل‌ به‌صورت سلیقه­‌ای اعمال گردد و نیروگاه به نیروگاه باهم متفاوت باشد. با ایجاد استاندارد واحد برای نحوه کابل‌کشی و محافظت از کابل‌ها ضمن الزام استفاده از تجهیزات مناسب برای مدیریت کابل‌ با مشخصات معلوم، می‌­توان هزینه­‌های احداث و خرابی نیروگاه‌های خورشیدی را کاهش داد.

منبع: Solar Power World

نظر شما درباره این مطلب مهم است

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

14 + شش =

نشر و بازنشر تمامی مطالب در سایت و فضای مجازی تنها با درج آدرس www.iransolarmag.com مجاز است.