光伏电缆厂家PV-F1×4

太阳能光伏电缆的发展前景

太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏（PV）在中国应用日渐广泛，除支持的光伏发电厂发展迅速之外，私人投资者也正积极建厂，计划投产在全球销售的太阳能组件。

许多国家仍处于学习阶段。毫无疑问，为了获取佳利润，业内企业，都需要向那些已经在太阳能应用方面具有多年经验的国家和公司学习。

建造经济的盈利性的光伏发电厂，代表了所有太阳能制造商的重要的目标和核心竞争力。事实上，盈利能力不仅仅取决于太阳能组件自身的效率或高能性，也离不开一系列表面看来与组件无直接关系的部件。但所有这些部件（如电缆、连接器、接线盒）应依据客户的长期投资目标进行选择。所选不部件的可以避免因高昂的维修和维护费用而导致太阳能系统无法盈利。

例如，人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布电系统视为关键部分。

但是，如果如果未能采用太阳能应用的电缆，将会影响到整个系统的使用寿命。

实际上，太阳能系统常常会在恶劣的环境下使用，如高温和紫外线辐射。在欧洲，晴天时将导致太阳能系统的现场温度到达100℃。因此，我们可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和的交叉链接材料，但遗憾的是，额定温度为90℃的橡胶电缆，还有即便是额定温度为70℃的PVC电缆也常常在户外使用，显然，这将大大影响系统的使用寿命。

HUBER+SUHNER太阳能电缆的生产已有20多年的历史。欧洲采用此类电缆的太阳能设备也已使用了20多年，而且至今仍然处于很好的工作状态。

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环境应力

就光伏应用而言，户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用抵挡材料，将导致电缆护套易碎，甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失，同时发生电缆短路的风险也会增大，从中长期看，发生火灾或人员伤害的可能性也更高。

HUBER+SUHNER RADOXreg；太阳能电缆是一种电子束交叉链接电缆，额定温度为120℃，在所属设备中可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。根据国际标准IEC216，太阳能电缆，在户外环境下，其使用的寿命是橡胶电缆的8倍，是PVC电缆的32倍。这些电缆和部件不仅具有佳的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性，而且能承受更大范围的温度变化（例如：从-40℃至125℃）。

为应对高温导致的潜在危险，制造商倾向于使用双层绝缘橡胶护套电缆（例如：H07PNF）。但此类电缆的标准版本仅允许用于高工作环境温度为60℃的环境下。而在欧洲，屋顶上即可测出温度值却高达100℃。

太阳能电缆的额定温度为120℃（可使用20000小时）。这一额定值相当于在90℃的持续温度条件下可使用18年；而当温度低于90℃时，其使用寿命更长。通常，要求太阳能设备的使用寿命应达到20至30年以上。

基于上述种种原因，在太阳能系统中使用太阳能电缆和部件是非常有必要的。

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抗机械载荷

实际上，在安装和维护期间，电缆可在屋顶结构的锐边上布线，同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够，则电缆绝缘层将会受到严重损坏，从而影响整个电缆的使用寿命，或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。

经辐射交叉链接的材料，具备较高的机械强度。交叉链接工艺改变了聚合物的化学结构，可溶性热塑材料转换为非可溶性弹性体材料，交叉链接辐射显著改善了电缆绝缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。

作为全球大的太阳能市场，德国已遇到所有与电缆选择相关的问题。如今在德国，50%以上的设备都采用于太阳能应用的电缆。

光伏电缆的特性是由其电缆绝缘料和护套料决定的，我们称之为交联PE，经过辐照加速器辐照后，电缆料的分子结构会发生改变，从而提供某个方面的性能。

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主要性能

1、直流电阻

成品电缆20℃时导电线芯直流电阻不大于5.09Ω/km。

2、浸水电压实验

成品电缆（20米）在（20±5）℃水中浸入时间1h后经5min电压实验（交流6.5kv或直流15kv）不击穿。

3、长期耐直流电缆

样品长5米，放入（85±2）℃的含3%氯化钠（NaCl）的蒸馏水中（240±2）h，两端露出水面30cm。线芯与水间加直流0.9kv电压（导电线芯接正极，水接负极）。取出试样后进行浸水电压实验，实验电压为交流1kv，要求不击穿。

4、绝缘电阻

成品电缆20℃时绝缘电阻不小于1014Ω·cm,

成品电缆90℃时绝缘电阻不小于1011Ω·cm。

5、护套表面电阻

成品电缆护套表面电阻不小于109Ω。

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光伏电缆实验性能

1、高温压力实验（GB/T2951.31-2008）

温度（140±3）℃，时间240min，K=0.6，压痕深度不超过绝缘与护套总厚度的50%。并进行AC6.5KV、5min电压实验，要求不击穿。

2.湿热实验

样品在温度90℃、相对湿度85%的环境下放置1000h，冷却至温室后与实验前相比，抗拉强度变化率≤-30%，断裂伸长率的变化率≤-30%。

3、耐酸碱溶液实验（GB/T2951.21-2008）

两组样品分别浸于浓度为45g/L的草酸溶液和浓度为40g/L的氢氧化钠溶液中，温度为23℃，时间168h，与浸溶液前相比，抗拉强度变化率≤±30%，断裂伸长率≥。

4、相容性实验

电缆整体经7×24h,(135±2）℃老化后，绝缘老化前后抗拉强变化率≤±30%，断裂伸长率变化率≤±30%，护套老化前后抗拉强度变化率≤-30%，断裂伸长率变化率≤±30%。

5、低温冲击试验（GB/T2951.21-2008中的8.5）

冷却温度-40℃，时间16h，落锤质量1000g，撞击块质量200g,下落高度100mm，表面不应有目力可见纹裂。

6、低温弯曲实验（GB/T2951.21-2008中的8.2）

冷却温度（-40±2）℃，时间16h，试棒直径为电缆外径的4-5倍，绕3-4圈，试验后护套表面不应有目力可见纹裂。

7、耐臭氧实验

试样长度20cm，干燥器皿内放置16h。弯曲实验所用试棒直径为电缆外径的（2±0.1）倍，试验箱：温度（40±2）℃，相对湿度（55±5）%，臭氧浓度（200±50）×10-6%，空气流量：0.2-0.5倍试验箱容积/min。样品放置试验箱72h，试验后护套表面不应有目力可见纹裂。

8、耐气候性/紫外线试验

每个周期：洒水18min,氙灯干燥102min,温度（65±3）℃，相对湿度65%，波长300-400mm条件下的小功率：（60±2）W/m2。程序720h后进行温室下弯曲实验。试棒直径为电缆外径的4-5倍，试验后护套表面不应有目力可见纹裂。

9、动态穿透实验

温室条件下，切割速度1N/s，切割实验数：4次，每次继续试验样品须向前挪动25mm，并顺时针旋转90℃后进行。记录弹簧钢针与铜线接触瞬间的穿透力F，所得均值≥150·Dn1/2N（4mm²截面Dn2.5mm）

10、耐凹痕

取3段样品，每段样品上相隔25mm，并旋转90℃处共制作4个凹痕，凹痕深度0.05mm且与铜导线相互垂直。3段样品分别置于-15℃、室温、+85℃试验箱内3h，然后在各自相应的试验箱内卷绕于芯轴上，芯轴直径为（3±0.3）倍电缆小外径。每个样品至少一个刻痕位于外侧。进行AC0.3kv浸水电压实验不击穿。

11、护套热收缩实验（GB/T2951.21-2008中的11）

样品切取长度L1=300mm，在120℃烘箱内放置1h后取出至室温冷却，重复5次这样的循环，后冷却至室温，要求样品热收缩率为≤2%。

12、垂直燃烧试验

成品电缆在（60±2）℃放置4h后，进行GB/T18380.12-2008规定的垂直燃烧实验。

PH及导电率

样品置放：16h,温度（21-25）℃，湿度（45-55）%。实验二个，各（1000±5）mg，碎至0.1mg以下的微粒。空气流量（0.0157·D2）I·h-1±10%，燃烧舟与燃烧加热有效区边缘之间距≥300mm，燃烧舟处的温度须≥935℃，离燃烧舟300m处（顺空气流动方向）温度须≥900℃。

试验样品所产生气体通过含有450ml（PH值6.5±1.0；导电率≤0.5uS/mm）蒸馏水的气体洗瓶收集，试验周期：30min。要求：PH≥4.3；导电率≤10uS/mm。

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光伏电缆的选型

在光伏系统中，由于线路安装的环境不一样，造成交流电缆也温度不一样。逆变器和并网点距离不一样，造成电缆上的压降不一样。温度和压降都会影响到系统的损耗，因此要合理设计逆变器输出电流的线径，综合考虑各方面的因素，既要减少光伏电站的初始投资，又要减少系统的线路损耗。

在做电缆设计选型时，技术上主要考虑电缆的额定载流量、电压、温度等技术参数，安装时还是考虑电缆的外径，弯曲半径，防火等，计算造价时考虑电缆的价格。

一、逆变器输出电流和电缆载流量要一致

逆变器输出电流是由功率决定的，单相逆变器电流＝功率/230，三相逆变器电流＝功率/（400*1.732），有的逆变器还可以1.1倍过载，参考下图：

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电缆载流量是由材料、线径、温度决定的，电缆有铜线和铝线两种，各有用处，从安全性出发，建议逆变器输出交流电缆用铜线。单相一般选BVR软线，聚氯乙烯绝缘，铜芯（软）布电线电压等级为300/500V，三相选450/750电压（或者0.6kV/1kV)等级的YJV、YJLV辐照交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，导线的截流量和温度之间的关系，如果环境温度35℃，温度每增加5℃时，允许电流应减小10%左右；如果周围环境温度低于35℃，温度每降低5℃时，允许电流可增加10%左右，一般情况下，电缆如果安装在室内通风的地方，高环境温度40度以下，如果安装在室外有阳光晒到的地方，高环境温度有可能到50度。

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如1台20kW逆变器，输出电流是32A，参考表中，4平方电缆在40度时，载流量是32A，6平方电缆在50度时，载流量是33A，因此20kW逆变器选用4平方的电缆或者6平方电缆，就可以满足要求。



二、电缆经济性设计



有些地方逆变器离并网点比较远，电缆虽然可以满足载流量的要求，但由于电缆比较长，线路损耗就比较大，这时就可以考虑用线经大的电缆来减少损失，因为电缆线经越大，内阻越少。不过还要考虑电缆的价格，逆变器交流输出密封接线端子的外径。



如一台20kW电站，逆变器到并网点3根电缆线总长度100米，平均一天日照时间为4小时，输出电流按32A，输出电缆可以选用4mm，6mm和10mm，16mm。4平方电缆总内阻0.46欧姆，市场价格是3.5元/米；6平方电缆总内阻0.31欧姆，市场价格是4.8元/米；10平方电缆总内阻0.18欧姆，市场价格是9.5元/米；16平方电缆总内阻0.115欧姆，市场价格是13.5元/米。



选用4平方电缆，一天的损耗为I²Rt=（302*0.46*4）/1000=1.656度，一年约600度电，按每度电成本0.75元算，一年损失450元；



选用6平方电缆，一天的损耗为I²Rt=（302*0.31*4）/1000=1.116度，一年约400度电，按每度电成本0.75元算，一年损失300元；



选用10平方电缆，一天的损耗为I²Rt=（302*0.18*4）/1000=0.65度，一年约240度电，按每度电成本0.75元算，一年损失180元；



选用16平方电缆，一天的损耗为I²Rt=（302*0.115*4）/1000=0.414度，一年约150度电，按每度电成本0.75元算，一年损失110元。

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