Cáp hạ thế DC cho điện mặt trời ở Nam Phi

Các trang trại điện mặt trời (PV) ở Nam Phi dự kiến sẽ tạo ra gần 20% năng lượng tái tạo của đất nước này vào năm 2030. Cáp hạ thế DC đặc biệt rất cần thiết để đấu nối dây và tải điện từ các trang trại này.

Antony Falconer, Kỹ sư trưởng của nhà máy sản xuất cáp điện Aberdare Cables cho biết sản xuất năng lượng mặt trời là một trong những nguồn năng lượng tái tạo xây dựng mới chính cho Nam Phi, cùng với các nguồn năng lượng khác như gió đất liền (onshore), năng lượng mặt trời tập trung (CSP), điện sinh khối hay thủy điện.

Các kỹ sư của Aberdare đã thiết kế và sản xuất một loại cáp chuyên dụng được gọi là Solardac cho hệ thống điện DC (1 chiều) của điện mặt trời. Cáp này được thiết kế để tuân thủ thông số kỹ thuật dự thảo của Nam Phi dành cho cáp điện mặt trời, kết hợp các thành phần của TÜV 2 Pfg 1169 áp dụng phù hợp cho điều kiện ở địa phương.

Cáp sử dụng vật liệu chống cháy, không chứa halogen. Nó được thiết kế để hoạt động trong điều kiện môi trường năng lượng mặt trời khắc nghiệt ở Nam Phi. Các dây cáp phải trải qua quá trình lão hóa nhanh để xác định tuổi thọ dự kiến.

Hầu hết sự cân bằng năng lượng tái tạo đến từ điện gió. Nam Phi có 2 nhà máy điện gió thành công ở Western Cape. Trang trại đầu tiên ở gần Klipheuwel, nơi có 3 tuabin gió sử dụng công nghệ khác nhau đang hoạt động và trang trại gió thứ hai ở Darling. Việc lắp đặt tua-bin gió trên bờ cung yêu cầu hệ thống cáp đặc biệt, chẳng hạn như cáp điện chịu được mô-men xoắn cao mà Aberdare đang chuẩn bị phát triển.

Nhà máy Pietermaritzburg hiện đang sản xuất cáp điện dẻo ở mức điện áp thấp và trung bình. Ngày càng có nhiều khách hàng lựa chọn các sản phẩm thân thiện với môi trường. Đối với các ứng dụng điện áp thấp, nên sử dụng cáp chậm cháy không chứa halogen và có tùy chọn cho dây dẫn bằng nhôm hoặc đồng.

Các tiêu chuẩn về cáp hạ thế và trung thế cho các dự án năng lượng tái tạo được đáp ứng SANS 1339 và SANS 1507. Nhà thiết kế có thể yêu cầu các tính năng đặc biệt khác cho cáp như vỏ bọc MDPE, thậm chí lớp vỏ bọc dẫn điện khi cần có biện pháp bảo vệ nối đất, hoặc khi thực hiện các thử nghiệm đảm bảo tính toàn vẹn của vỏ bọc. Việc chống ngập nước cho cáp XLPE cũng được khuyến nghị ở những khu vực có môi trường ẩm ướt hoặc lượng mưa lớn có thể tạo ra nguy cơ nước xâm nhập nếu vỏ cáp bị hỏng.