¿Cuáles son las diferencias entre cables de CC y cables de CA? ¿Qué tipo se utiliza para cables fotovoltaicos?

¿Cuáles son las diferencias entre cables de CC y cables de CA? ¿Qué tipo se utiliza para cables fotovoltaicos?

一. ¿Qué es un cable fotovoltaico?

Cables fotovoltaicos están especialmente diseñados para su uso en sistemas fotovoltaicos (energía solar). Se utilizan principalmente para conectar paneles solares (módulos fotovoltaicos) a inversores, sistemas de distribución y otros dispositivos eléctricos. Dado que los sistemas fotovoltaicos se utilizan normalmente en exteriores o en entornos hostiles, los cables fotovoltaicos deben tener ciertas propiedades de resistencia a la intemperie, resistencia a los rayos UV, tolerancia a altas temperaturas y resistencia a daños mecánicos.

Las principales características de los cables fotovoltaicos incluyen:

1. Resistencia a los rayos UV : Los cables fotovoltaicos suelen ser muy resistentes a los rayos ultravioleta (UV), ya que necesitan estar expuestos a la luz solar durante largos periodos.

2. Resistencia a altas temperaturas : La funda exterior de los cables fotovoltaicos suele estar hecha de materiales resistentes a altas temperaturas, capaces de soportar altas temperaturas ambientales y prevenir el envejecimiento a altas temperaturas.

3. Resistencia a la corrosión : Dado que los cables fotovoltaicos suelen estar expuestos al aire libre, los materiales deben ser muy resistentes a la corrosión, capaces de soportar factores como la lluvia, la humedad y la niebla salina.

4. Resistencia al daño mecánico : El diseño de cables fotovoltaicos también debe tener en cuenta fuerzas externas, como la manipulación, la instalación, el viento y la lluvia. Por lo tanto, generalmente están diseñados para tener una gran resistencia a la tracción y a la compresión.

5. Seguridad : Dado que los cables fotovoltaicos se utilizan para la transmisión de energía, deben cumplir estrictos estándares de seguridad para garantizar que no haya problemas como cortocircuitos o fugas.

Los modelos de cable fotovoltaico comunes incluyen TüCables solares con certificación V (como cables unipolares y multipolares), generalmente fabricados con conductores de cobre y materiales aislantes de alta resistencia, de conformidad con las normas internacionales (por ejemplo, IEC 60216, IEC 60227, UL 4703, etc.) .

La cubierta exterior de los cables fotovoltaicos suele estar hecha de materiales como XLPE (polietileno reticulado) Y TPE (elastómero termoplástico) , que ofrecen un excelente rendimiento eléctrico y durabilidad.

二. ¿Los cables fotovoltaicos son CC o CA?

Los cables fotovoltaicos se utilizan principalmente para Corriente Continua (CC) circuitos.

En un sistema de energía fotovoltaica, los paneles solares (módulos fotovoltaicos) generan corriente continua (CC), que se transmite a través de cables fotovoltaicos al inversor. El inversor’Su función es convertir la CC en corriente alterna (CA), que luego se inyecta a la red o se utiliza para el suministro de energía doméstica e industrial.

Por lo tanto, los cables fotovoltaicos transportan principalmente corriente continua en el sistema y se denominan comúnmente Cables solares CC .

Sin embargo, en algunas aplicaciones, si la conexión es desde el inversor al sistema de distribución o carga, se pueden usar cables de CA. Pero en un sistema de energía fotovoltaica, los cables principales son generalmente cables de CC.

三. Diferencias entre cables de CC y cables de CA

Las principales diferencias entre los cables de CC (cables de corriente continua) y los cables de CA (cables de corriente alterna) radican en sus escenarios de aplicación, requisitos de diseño y características eléctricas. Aunque comparten muchas similitudes en la estructura básica (como conductores, capas aislantes y cubiertas exteriores), las diferentes características de las corrientes CC y CA requieren consideraciones de diseño distintas.

Aquí están las principales diferencias entre los cables DC y AC:

1. Tipo actual

   • Cable CC : Se utiliza para transmitir corriente continua (CC). La dirección de CC es constante y el voltaje permanece estable.
   • Cable de CA : Se utiliza para transmitir corriente alterna (CA). La dirección y magnitud de la corriente CA varían periódicamente, generalmente en una forma de onda sinusoidal, y la dirección y amplitud de la corriente cambian con el tiempo.

2. Características electricas

   • Cables CC :
     • Corriente constante : Los cables de CC transportan corriente unidireccional y el voltaje suele ser estable.
     • Distribución del campo eléctrico : Como la corriente CC no varía periódicamente, la distribución del campo eléctrico es más sencilla y el diseño del aislamiento del cable debe considerar la uniformidad del campo eléctrico CC.
     • Requisitos de materiales : Los cables de CC normalmente deben ser resistentes a la descarga de corona y requieren propiedades de aislamiento superiores, ya que la corriente CC impone mayores exigencias al aislamiento.
   • Cables de CA :
     • Variación periódica : La corriente CA varía periódicamente, y el voltaje y la corriente invierten la dirección en cada ciclo, por lo que los cables de CA deben resistir la inversión del campo eléctrico.
     • Inductancia y capacitancia : El diseño del cable de CA debe tener en cuenta los efectos inductivos, capacitivos y la interferencia electromagnética (EMI). Las corrientes alternas de alta frecuencia pueden producir fuertes campos electromagnéticos, lo que requiere diseños de funda o blindaje electromagnético adecuados.
     • Efecto corona : Las corrientes de CA a veces pueden provocar una descarga de corona, por lo que el diseño del cable debe proporcionar un aislamiento mejorado para evitar daños por el efecto de corona.

3. Material conductor

   • Los materiales conductores de los cables de CC y CA (normalmente cobre o aluminio) son más o menos los mismos. Sin embargo, en los cables de CA de alto voltaje, se utilizan técnicas más complejas, como el tejido de cables de múltiples hilos o el blindaje, para reducir la pérdida de corriente y los efectos electromagnéticos.

4. Capa de aislamiento

   • Cables CC : El material de aislamiento de los cables de CC debe soportar un voltaje constante, lo que requiere mayor resistencia al voltaje y diseños que eviten la ruptura dieléctrica debido a los campos eléctricos de CC.
   • Cables de CA : El diseño de aislamiento de los cables de CA debe considerar los efectos de los campos eléctricos alternos y puede necesitar una mejor resistencia a las interferencias electromagnéticas (EMI), especialmente para aplicaciones de CA de alta frecuencia o alto voltaje.

5. Respuesta de frecuencia

   • Cables CC : Los cables de CC no tienen problemas de frecuencia, ya que la corriente es unidireccional y la frecuencia es cero.
   • Cables de CA : Los cables de CA deben tener en cuenta los efectos de frecuencia. La corriente alterna de alta frecuencia puede inducir el efecto piel, haciendo que la corriente fluya a lo largo de la superficie del conductor, aumentando así la resistencia y la pérdida de energía.

6. Escenarios de aplicación

   • Cables CC : Se utiliza principalmente en fuentes de energía de CC, como sistemas de energía fotovoltaica, sistemas de transmisión de CC y baterías.
   • Cables de CA : Se utiliza principalmente para transmitir corriente alterna, se aplica ampliamente en redes de distribución de energía residenciales e industriales, sistemas de energía y otras áreas que requieren corriente CA.

7. Cubierta exterior y estructura

   • Cables CC : La cubierta exterior de los cables de CC suele tener mayores requisitos de adaptabilidad ambiental, especialmente para la exposición al aire libre, y debe ser resistente a los rayos UV, a las altas temperaturas y a la corrosión.
   • Cables de CA : El diseño de la funda exterior de los cables de CA se centra más en la seguridad eléctrica, la protección del aislamiento y la resistencia a las interferencias electromagnéticas.

Resumen:

• Cables CC : Diseñado específicamente para transmitir corriente continua, con mayor consideración por los requisitos de aislamiento y distribución del campo eléctrico. Normalmente se utiliza en sistemas fotovoltaicos, vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía, etc.
• Cables de CA : Diseñado para transmitir corriente alterna, prestando atención a la variación de frecuencia, el efecto piel y las interferencias electromagnéticas. Ampliamente utilizado en sistemas de energía y suministro de energía residencial e industrial.

Por lo tanto, aunque los cables de CC y CA pueden parecer similares en estructura, su diseño y casos de uso son bastante diferentes.