อะไรคือความแตกต่างระหว่างสาย DC และสาย AC? ประเภทใดที่ใช้สำหรับสายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์?

อะไรคือความแตกต่างระหว่างสาย DC และสาย AC? ประเภทใดที่ใช้สำหรับสายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์?

一. สายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คืออะไร?

สายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับใช้ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (พลังงานแสงอาทิตย์) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ (โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์) กับอินเวอร์เตอร์ ระบบจำหน่าย และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะใช้กลางแจ้งหรือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จึงต้องมีคุณสมบัติทนทานต่อสภาพอากาศ ทนต่อรังสียูวี ทนต่ออุณหภูมิสูง และต้านทานความเสียหายทางกล

คุณสมบัติหลักของสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ได้แก่:

1. ต้านทานรังสียูวี : สายไฟไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มักจะมีความทนทานต่อรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) ได้สูง เนื่องจากต้องสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานาน

2. ทนต่ออุณหภูมิสูง : เปลือกด้านนอกของสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มักทำจากวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง สามารถทนต่ออุณหภูมิสิ่งแวดล้อมที่สูง และป้องกันการเสื่อมสภาพภายใต้อุณหภูมิสูง

3. ความต้านทานการกัดกร่อน : เนื่องจากสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มักถูกวางไว้กลางแจ้ง วัสดุจึงต้องมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง สามารถทนทานต่อปัจจัยต่างๆ เช่น ฝน ความชื้น และละอองเกลือได้

4. ความต้านทานความเสียหายทางกล : การออกแบบสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ต้องคำนึงถึงแรงภายนอกด้วย เช่น การขนย้าย การติดตั้ง ลม และฝน ดังนั้นโดยทั่วไปจึงได้รับการออกแบบให้มีแรงดึงและแรงอัดสูง

5. ความปลอดภัย : เนื่องจากสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใช้ในการส่งพลังงาน จึงต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยที่เข้มงวด เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีปัญหาเช่นไฟฟ้าลัดวงจรหรือการรั่วไหล

รุ่นสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วไป ได้แก่ Tüสายเคเบิลพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับการรับรอง V (เช่น สายเคเบิลแบบแกนเดี่ยวและแบบหลายแกน) โดยทั่วไปแล้วจะทำจากตัวนำทองแดงและวัสดุฉนวนที่มีความแข็งแรงสูง โดยเป็นไปตามมาตรฐานสากล (เช่น IEC 60216, IEC 60227, UL 4703 เป็นต้น) .

เปลือกนอกของสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มักทำจากวัสดุประเภทดังกล่าว XLPE (โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้าม) และ TPE (เทอร์โมพลาสติก อีลาสโตเมอร์) ซึ่งให้ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความทนทานที่ยอดเยี่ยม

二. สายไฟไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็น DC หรือ AC หรือไม่

สายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ใช้เป็นหลักสำหรับ กระแสตรง (ดีซี) วงจร

ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ แผงโซลาร์เซลล์ (โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) จะสร้างกระแสตรง (DC) ซึ่งถูกส่งผ่านสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ไปยังอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์’บทบาทของมันคือการแปลงไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ซึ่งจากนั้นจะถูกป้อนเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าหรือใช้สำหรับจ่ายไฟในครัวเรือนและอุตสาหกรรม

ดังนั้นสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะส่งกระแสตรงในระบบเป็นหลักและมักเรียกกันว่า สายไฟ DC พลังงานแสงอาทิตย์ .

อย่างไรก็ตาม ในบางการใช้งาน หากการเชื่อมต่อมาจากอินเวอร์เตอร์ไปยังระบบจำหน่ายหรือโหลด อาจใช้สายไฟ AC ได้ แต่ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ สายเคเบิลหลักโดยทั่วไปจะเป็นสายไฟ DC

三. ความแตกต่างระหว่างสาย DC และสาย AC

ความแตกต่างหลักระหว่างสายไฟ DC (สายไฟกระแสตรง) และสายไฟ AC (สายไฟกระแสสลับ) อยู่ที่สถานการณ์การใช้งาน ข้อกำหนดการออกแบบ และคุณลักษณะทางไฟฟ้า แม้ว่าจะมีความคล้ายคลึงกันหลายประการในโครงสร้างพื้นฐาน (เช่น ตัวนำ ชั้นฉนวน และเปลือกนอก) คุณลักษณะที่แตกต่างกันของกระแส DC และ AC จำเป็นต้องพิจารณาการออกแบบที่แตกต่างกัน

ต่อไปนี้เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างสายเคเบิล DC และ AC:

1. ประเภทปัจจุบัน

   • สายดีซี : ใช้ส่งไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ทิศทางของกระแสตรงคงที่ และแรงดันไฟฟ้ายังคงมีเสถียรภาพ
   • สายไฟ AC : ใช้ส่งสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ทิศทางและขนาดของกระแสไฟ AC จะแปรผันเป็นระยะๆ โดยปกติจะอยู่ในรูปคลื่นไซน์ซอยด์ โดยทิศทางและแอมพลิจูดของกระแสจะเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป

2. ลักษณะไฟฟ้า

   • สายไฟ DC :
     • กระแสคงที่ : สายไฟ DC ส่งกระแสไฟทิศทางเดียว และโดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าจะคงที่
     • การกระจายสนามไฟฟ้า : เนื่องจากกระแสไฟฟ้ากระแสตรงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะ การกระจายสนามไฟฟ้าจึงง่ายกว่า และการออกแบบฉนวนของสายเคเบิลจำเป็นต้องคำนึงถึงความสม่ำเสมอของสนามไฟฟ้ากระแสตรง
     • ข้อกำหนดด้านวัสดุ : โดยทั่วไปแล้วสายเคเบิล DC จะต้องทนต่อการปล่อยโคโรนาและต้องการคุณสมบัติฉนวนที่เหนือกว่า เนื่องจากกระแสไฟฟ้า DC มีความต้องการฉนวนสูงกว่า
   • สายไฟ AC :
     • การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ : กระแสไฟ AC จะแปรผันเป็นระยะ โดยมีทิศทางการย้อนกลับของแรงดันและกระแสในแต่ละรอบ ดังนั้นสายไฟ AC จะต้องทนต่อการกลับตัวของสนามไฟฟ้า
     • ตัวเหนี่ยวนำและความจุ : การออกแบบสายไฟ AC ต้องคำนึงถึงผลกระทบด้านอุปนัย ประจุไฟฟ้า และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) กระแสไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงสามารถสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงได้ โดยต้องมีการป้องกันหรือการออกแบบปลอกแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหมาะสม
     • โคโรนาเอฟเฟ็กต์ : กระแสไฟ AC บางครั้งอาจทำให้เกิดการปล่อยโคโรนา ดังนั้นการออกแบบสายเคเบิลจึงต้องมีฉนวนที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อป้องกันความเสียหายจากเอฟเฟกต์โคโรนา

3. วัสดุตัวนำ

   • วัสดุตัวนำของทั้งสาย DC และ AC (โดยทั่วไปคือทองแดงหรืออลูมิเนียม) มีความใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตาม ในสายไฟ AC ไฟฟ้าแรงสูง เทคนิคที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น การทอลวดหลายเส้นหรือการหุ้มฉนวน ถูกนำมาใช้เพื่อลดการสูญเสียกระแสไฟฟ้าและผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้า

4. ชั้นฉนวน

   • สายไฟ DC : วัสดุฉนวนของสายไฟ DC จะต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าคงที่ โดยต้องมีความต้านทานแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น และการออกแบบที่ป้องกันการสลายอิเล็กทริกเนื่องจากสนามไฟฟ้ากระแสตรง
   • สายไฟ AC : การออกแบบฉนวนของสายไฟ AC ต้องคำนึงถึงผลกระทบของสนามไฟฟ้ากระแสสลับ และอาจต้องมีความต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ที่ดีกว่า โดยเฉพาะสำหรับการใช้งาน AC ความถี่สูงหรือแรงดันไฟฟ้าสูง

5. การตอบสนองความถี่

   • สายไฟ DC : สายไฟ DC ไม่ต้องกังวลเรื่องความถี่ เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเป็นแบบทิศทางเดียวและความถี่เป็นศูนย์
   • สายไฟ AC : สาย AC ต้องคำนึงถึงผลกระทบด้านความถี่ด้วย กระแสไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงสามารถกระตุ้นให้เกิดผลกระทบของผิวหนัง ทำให้กระแสไหลไปตามพื้นผิวของตัวนำ ส่งผลให้ความต้านทานและการสูญเสียพลังงานเพิ่มขึ้น

6. สถานการณ์การใช้งาน

   • สายไฟ DC : ใช้เป็นหลักในแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง เช่น ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ระบบส่งไฟฟ้ากระแสตรง และแบตเตอรี่
   • สายไฟ AC : ใช้สำหรับการส่งไฟฟ้ากระแสสลับเป็นหลัก ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายการจำหน่ายไฟฟ้าที่อยู่อาศัย อุตสาหกรรม ระบบไฟฟ้า และพื้นที่อื่นๆ ที่ต้องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ

7. เปลือกนอกและโครงสร้าง

   • สายไฟ DC : เปลือกด้านนอกของสายเคเบิล DC มักจะมีข้อกำหนดด้านการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมที่สูงกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง และต้องทนต่อรังสียูวี ทนต่ออุณหภูมิสูง และทนต่อการกัดกร่อน
   • สายไฟ AC : การออกแบบเปลือกด้านนอกของสายไฟ AC เน้นไปที่ความปลอดภัยทางไฟฟ้า การป้องกันฉนวน และความต้านทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

สรุป:

• สายไฟ DC : ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการส่งกระแสตรง โดยคำนึงถึงข้อกำหนดในการกระจายสนามไฟฟ้าและฉนวนมากขึ้น โดยทั่วไปจะใช้ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ยานพาหนะไฟฟ้า ระบบกักเก็บพลังงาน ฯลฯ
• สายไฟ AC : ออกแบบมาเพื่อส่งกระแสสลับ โดยคำนึงถึงความแปรผันของความถี่ ผลกระทบของผิวหนัง และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้าและแหล่งจ่ายไฟที่อยู่อาศัยและอุตสาหกรรม

ดังนั้น แม้ว่าสายเคเบิล DC และ AC อาจมีโครงสร้างคล้ายกัน แต่การออกแบบและกรณีการใช้งานก็ค่อนข้างแตกต่างกัน