光伏電纜<百科>

光伏電纜簡介

光伏電纜線是指應(yīng)用于太陽能光伏電站系統(tǒng)中直流側(cè)電路的電能傳輸所使用的線纜，具備耐高低溫、防紫外線輻射、防水、防鹽霧、防弱酸堿、耐老化、阻燃好等優(yōu)良物理特性。光伏電纜也就是光伏專用電纜，主要用于環(huán)境較惡劣的氣候條件下；常用型號(hào)有PV1-F、H1Z2Z2-K。

光伏電纜時(shí)常暴露在陽光之下，太陽能系統(tǒng)常常會(huì)在惡劣環(huán)境條件下使用，如高溫和紫外線輻射。在歐洲，晴天時(shí)將導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)的現(xiàn)場溫度高達(dá)100°C。

光伏電纜是一種安裝在太陽能電池組件上的復(fù)合材料電纜，它由一種絕緣材料覆蓋兩個(gè)操作形式（即單芯和雙芯）的鍍鋅鋼絲組成。它可以在太陽能電池電路中用于運(yùn)送電能，這使得光伏電池可以為電力系統(tǒng)提供必要的能量支持。

產(chǎn)品材質(zhì)

導(dǎo)體：鍍錫銅絲

外被材質(zhì)：XLPE（又稱：交聯(lián)聚乙烯）為絕緣材料。

結(jié)構(gòu)

1.一般采用純銅或者鍍錫銅芯導(dǎo)體

2.內(nèi)層絕緣和外層絕緣護(hù)套2種

特點(diǎn)

1.體積小重量輕,節(jié)能環(huán)保;

2.具有良好的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,載流量大;

3.具有比其他同類電纜更小的體積、重量輕、成本低;

4.具有良好的耐腐蝕、耐高溫、耐酸堿、耐磨、不受潮濕水浸蝕、能屏蔽掉在腐蝕性的環(huán)境中,具有良好的抗老化性能和更優(yōu)的使用壽命;

5.成本低,自在污水、雨水、紫外線或其他酸、堿等強(qiáng)腐蝕性媒質(zhì)的環(huán)境中使用。

光伏電纜電纜的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，其使用的經(jīng)過輻照的聚烯烴絕緣材料具有極好的耐熱、耐寒、耐油、耐紫外線，可在惡劣的環(huán)境條件下使用，同時(shí)具備一定的抗拉扯強(qiáng)度，能夠滿足新時(shí)期的光伏發(fā)電需求。

優(yōu)勢(shì)

1.耐腐蝕：導(dǎo)體采用鍍錫軟銅線，有良好的耐腐蝕性能；

2.耐寒性：絕緣采用耐寒低煙無鹵材料，可耐寒-40℃，其耐寒性能良好；

3.耐高溫：護(hù)套采用耐高溫低煙無鹵材料，耐溫等級(jí)高達(dá)120℃，耐高溫性能優(yōu)異；

4.其它性能：光伏電纜絕緣護(hù)套經(jīng)輻照后，具有防紫外線輻射、耐油、壽命長等特點(diǎn)。

特性

光代電纜的特性是由其電纜專用絕緣料和護(hù)套料決定的，我們稱之為交聯(lián)PE，經(jīng)過輻照加速器輻照以后，電纜料的方子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而提供其個(gè)方面的性能。抗機(jī)械載荷實(shí)際上，在安裝和維護(hù)期間，電纜可在星頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線，同時(shí)電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及強(qiáng)力沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠，廁電纜絕緣層將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險(xiǎn)等問題的出現(xiàn)。

特征

1.安全性：光伏電纜具有良好的電磁兼容性，電強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度高，耐高溫、耐氣候老化，絕緣性能穩(wěn)定可靠，保證不同裝置間交流電平的平衡性，達(dá)到運(yùn)行安全的要求。

2.經(jīng)濟(jì)性：光伏電纜特殊的結(jié)構(gòu)，使其具有傳輸電能的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，比普通的PVC線更加節(jié)省能源，且能夠及時(shí)準(zhǔn)確的診斷系統(tǒng)損壞，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，降低維護(hù)費(fèi)用。

3.易安裝性：光伏電纜具有表面光滑、易分離，可以快速插拔，應(yīng)用靈活，安裝方便，方面安裝工作者做快，也可以列陣配置體系，有極大的改善，能夠把裝置間距離進(jìn)一步縮短，提高空間效率。

4.環(huán)保性：光伏電纜的原材料是按照環(huán)保材料指標(biāo)及其配方制備而成的，在使用和安裝過程中，釋放的任何毒素和廢氣均滿足環(huán)保要求。

性能

電性能

1.直流電阻

成品電纜20℃時(shí)導(dǎo)電線芯直流電阻不大于5.09Ω/km。

2.浸水電壓試驗(yàn)

成品電纜(20m)在(20±5)℃水中浸入時(shí)間1h后經(jīng)5min電壓試驗(yàn)(交流6.5kV或直流15kV)不擊穿。

3.長期耐直流電壓

樣品長5m，放入(85±2)℃的含3%氯化鈉(NaCl)的蒸餾水中(240±2)h，兩端露出水面30cm。線芯與水間加直流0.9kV電壓(導(dǎo)電線芯接正極，水接負(fù)極)。取出試樣后進(jìn)行浸水電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為交流1kV，要求不擊穿。

4.絕緣電阻

成品電纜20℃時(shí)絕緣電阻不小于1014Ω·cm，

成品電纜90℃時(shí)絕緣電阻不小于1011Ω·cm。

5.護(hù)套表面電阻

成品電纜護(hù)套表面電阻應(yīng)不小于109Ω。

應(yīng)用

1.風(fēng)能應(yīng)用：光伏電纜常被用于風(fēng)力發(fā)電場，為光伏系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)裝置提供電能和電力接口。

2.太陽能應(yīng)用：光伏電纜應(yīng)用于太陽能發(fā)電應(yīng)用，用于連接太陽能電池組件，收集太陽能能量，為電力系統(tǒng)提供安全的電能運(yùn)送，提高電力供應(yīng)效率。

3.發(fā)電站應(yīng)用：光伏電纜也可應(yīng)用在發(fā)電站，用于連接電力裝置，收集發(fā)電的電能，保證電力系統(tǒng)質(zhì)量的穩(wěn)定性，降低發(fā)電成本，提高電力供應(yīng)效率。

4.其他應(yīng)用：此外，光伏電纜還可用于連接太陽能跟蹤器、太陽能逆變器、太陽能電池板和太陽能燈應(yīng)用，特別是用于極簡化電纜的技術(shù)在垂直設(shè)計(jì)中發(fā)揮的作用非常大，可以節(jié)省時(shí)間、提高工作效率等優(yōu)勢(shì)

使用范圍

1、用于太陽能電站或太陽能設(shè)施、設(shè)備布線和連接，綜合性能、耐候性強(qiáng)、適應(yīng)全球各種電站環(huán)境使用；

2、作為太陽能裝置的連接電纜、可在不同的氣候條件下戶外安裝使用，可以適應(yīng)干燥,潮濕的室內(nèi)工作環(huán)境；

3、本產(chǎn)品依據(jù)2PfG 1169/08.2007適用于最高允許1.8kV(線芯對(duì)線芯，非接地系統(tǒng))直流電壓、在光伏系統(tǒng)中CD側(cè)使用的單芯軟電纜(電線)。該產(chǎn)品適合于Ⅱ類安全等級(jí)下使，電纜運(yùn)行的環(huán)境溫度最高到90℃，電纜可以多根并聯(lián)使用。

主要特征

1 可以在陽光直射的條件下使用

2 適用環(huán)境溫度 -40℃~+90℃

3 使用壽命應(yīng)長達(dá)20年以上

4 除 62930 IEC 133/134 外，其它型號(hào)電纜均選擇低煙無鹵阻燃聚烯烴材料。

種類

電纜按照光伏電站的系統(tǒng)可分為直流電纜及交流電纜，根據(jù)用途及使用環(huán)境的不同分類如下：

直流電纜多用于：(1)組件與組件之間的串聯(lián)；(2)組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之間的并聯(lián)；(3)直流配電箱至逆變器之間。

交流電纜多用于：(1)逆變器至升壓變壓器的連接；(2)升壓變壓器至配電裝置的連接；(3)配電裝置至電網(wǎng)或用戶的連接。

優(yōu)缺點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)：

（1）質(zhì)量可靠，環(huán)保性好；

（2）適用范圍廣，安全性高；

（3）易安裝性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好；

（4）傳輸電能損耗低，信號(hào)衰減小。

2.缺點(diǎn)：

（1）對(duì)環(huán)境適應(yīng)性有一定要求；

（2）成本相對(duì)較高，價(jià)格適中；

（3）使用壽命較短，耐久性一般。

總之，光伏電纜是用于電力系統(tǒng)的傳輸、連接和控制系統(tǒng)的非常有用的工具，它具有高可靠絲性能、體積輕、成本低廉、傳導(dǎo)電能穩(wěn)定性、安裝方便、易維修等優(yōu)點(diǎn)；由于其工作環(huán)境和電能傳輸特性，它的應(yīng)用比普通的PVC線更加有效且安全。

注意事項(xiàng)

1.光伏電纜不得架空敷設(shè)，除非增加金屬保護(hù)層。

2.光伏電纜不得長時(shí)間浸在水中，并防止可能因?yàn)榉拦ぴ驅(qū)е缕溟L時(shí)間在潮濕環(huán)境中。

3.光伏電纜不得直埋于土壤中。

4.光伏電纜連接時(shí)應(yīng)使用專用的光伏連接器，并由專業(yè)的電工人員安裝。

要求

在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中低壓直流輸送部分使用的電纜，因?yàn)槭褂铆h(huán)境和技術(shù)要求不同，對(duì)不同部件的連接有不同的要求，總體要考慮的因素有：電纜的絕緣性能、耐熱阻燃性能、搞老化性能及線徑規(guī)格等。直流線纜多為戶外鋪設(shè)，需要防潮、防曬、防寒、防紫外線等，因此分布式光伏系統(tǒng)中的直流線纜一般選擇光伏認(rèn)證的專用線纜。

這類連接電纜使用雙層絕緣外皮，具有優(yōu)越的防紫外線、水、臭氧、酸、鹽的侵蝕能力，優(yōu)越的全天候能力和耐磨損能力。考慮到直流插接件和光伏組件輸出電流，目前常用的光伏直流電纜為PV1-F1*4mm2、PV1-F1*6mm2等。

選型

在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中低壓直流輸送部分使用的電纜，因?yàn)槭褂铆h(huán)境和技術(shù)要求不同，對(duì)不同部件的連接有不同的要求，總體要考慮的因素有：電纜的絕緣性能、耐熱阻燃性能、搞老化性能及線徑規(guī)格等。具體要求如下：

1.太陽能電池組件與組件之間的連接電纜，一般使用組件接線盒附帶的連接電纜直接連接，長度不夠時(shí)還可以使用專用延長電纜。依據(jù)組件功率大小的不同，該類連接電纜有截面積為2.5mm2、4.0mm2、6.0mm2等三種規(guī)格。這類連接電纜使用雙層絕緣外皮，具有優(yōu)越的防紫外線、水、臭氧、酸、鹽的侵蝕能力，優(yōu)越的全天候能力和耐磨損能力。

2.蓄電池與逆變器之間的連接電纜，要求使用通過UL測試的多股軟線，盡量就近連接。選擇短而粗的電纜可使系統(tǒng)減小損耗，提高效率，增強(qiáng)可靠性。

3.電池方陣與控制器或直流接線箱之間的連接電纜，也要求使用通過UL測試的多股軟線，截面積規(guī)格根據(jù)方陣輸出最大電流而定。

名部位直流電纜截面積依據(jù)下列原則確定： 太陽能電池組件與組件之間的連接電纜、蓄電池與蓄電池之間的連接電纜、交流負(fù)載的連接電纜，一般選取的電纜額定電流為各電纜中最大連續(xù)工作電流的1.25倍；太陽能電池方陣與方陣之間的連接電纜、蓄電池（組）與逆變器之間的連接電纜，一般選取的電纜額定電流為各電纜中最大連續(xù)工作電流的1.5倍。

光伏電纜的選擇

光伏電站使用的直流電纜多數(shù)情況下為戶外長期工作，受施工條件的限制，電纜連接多采用接插件。電纜導(dǎo)體材料可分為銅芯和鋁芯。銅芯電纜具有的抗氧化能力比鋁要好，壽命長，穩(wěn)定性能要好，壓降小和電量損耗小的特點(diǎn)；在施工上由于銅芯柔性好，允許的彎度半徑小，所以拐彎方便，穿管容易；而且銅芯抗疲勞、反復(fù)折彎不易斷裂，所以接線方便；同時(shí)銅芯的機(jī)械強(qiáng)度高，能承受較大的機(jī)械拉力，給施工敷設(shè)帶來很大便利，也為機(jī)械化施工創(chuàng)造了條件。相反鋁芯電纜，由于鋁材的化學(xué)特性，安裝接頭易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象(電化學(xué)反應(yīng))，特別是容易發(fā)生蠕變現(xiàn)象，易導(dǎo)致故障的發(fā)生。

因此，雖然鋁芯電纜的造價(jià)較低，為了項(xiàng)目安全及長期穩(wěn)定運(yùn)營，建議在光伏項(xiàng)目中使用銅芯電纜。

光伏電纜和普通電纜區(qū)別

1.光伏電纜：

導(dǎo)體：銅導(dǎo)體或鍍錫銅百導(dǎo)體

絕緣：輻照交度聯(lián)聚烯烴絕緣

護(hù)套：輻照交聯(lián)聚烯烴絕緣

2.普通電纜：

導(dǎo)體：銅導(dǎo)體或鍍錫銅導(dǎo)體

絕緣：聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯絕緣

護(hù)套：聚氯乙烯護(hù)套

普通電纜由以上可以看出所用導(dǎo)體和光伏電纜一致。

普通電纜絕緣和護(hù)套由以上可以看出不同于光伏電纜。

普通電纜只適用于普通環(huán)境敷設(shè)使用，而光伏電纜可用于環(huán)境較惡劣的環(huán)境敷設(shè)。