نویسنده: محمدحامد رضایی، پژوهشگر حوزه انرژی خورشیدی 
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
دیدگاهتان را بنویسید