光伏电缆<百科>

光伏电缆简介

光伏电缆线是指应用于太阳能光伏电站系统中直流侧电路的电能传输所使用的线缆，具备耐高低温、防紫外线辐射、防水、防盐雾、防弱酸碱、耐老化、阻燃好等优良物理特性。光伏电缆也就是光伏专用电缆，主要用于环境较恶劣的气候条件下；常用型号有PV1-F、H1Z2Z2-K。

光伏电缆时常暴露在阳光之下，太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用，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高达100°C。

光伏电缆是一种安装在太阳能电池组件上的复合材料电缆，它由一种绝缘材料覆盖两个操作形式（即单芯和双芯）的镀锌钢丝组成。它可以在太阳能电池电路中用于运送电能，这使得光伏电池可以为电力系统提供必要的能量支持。

产品材质

导体：镀锡铜丝

外被材质：XLPE（又称：交联聚乙烯）为绝缘材料。

结构

1.一般采用纯铜或者镀锡铜芯导体

2.内层绝缘和外层绝缘护套2种

特点

1.体积小重量轻,节能环保;

2.具有良好的机械性能和化学稳定性,载流量大;

3.具有比其他同类电缆更小的体积、重量轻、成本低;

4.具有良好的耐腐蚀、耐高温、耐酸碱、耐磨、不受潮湿水浸蚀、能屏蔽掉在腐蚀性的环境中,具有良好的抗老化性能和更优的使用寿命;

5.成本低,自在污水、雨水、紫外线或其他酸、碱等强腐蚀性媒质的环境中使用。

光伏电缆电缆的特点结构简单，其使用的经过辐照的聚烯烃绝缘材料具有极好的耐热、耐寒、耐油、耐紫外线，可在恶劣的环境条件下使用，同时具备一定的抗拉扯强度，能够满足新时期的光伏发电需求。

优势

1.耐腐蚀：导体采用镀锡软铜线，有良好的耐腐蚀性能；

2.耐寒性：绝缘采用耐寒低烟无卤材料，可耐寒-40℃，其耐寒性能良好；

3.耐高温：护套采用耐高温低烟无卤材料，耐温等级高达120℃，耐高温性能优异；

4.其它性能：光伏电缆绝缘护套经辐照后，具有防紫外线辐射、耐油、寿命长等特点。

特性

光代电缆的特性是由其电缆专用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以后，电缆料的方子结构会发生改变，从而提供其个方面的性能。抗机械载荷实际上，在安装和维护期间，电缆可在星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，厕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。

特征

1.安全性：光伏电缆具有良好的电磁兼容性，电强度和耐压强度高，耐高温、耐气候老化，绝缘性能稳定可靠，保证不同装置间交流电平的平衡性，达到运行安全的要求。

2.经济性：光伏电缆特殊的结构，使其具有传输电能的性价比优势，比普通的PVC线更加节省能源，且能够及时准确的诊断系统损坏，提高系统运行的安全性和稳定性，降低维护费用。

3.易安装性：光伏电缆具有表面光滑、易分离，可以快速插拔，应用灵活，安装方便，方面安装工作者做快，也可以列阵配置体系，有极大的改善，能够把装置间距离进一步缩短，提高空间效率。

4.环保性：光伏电缆的原材料是按照环保材料指标及其配方制备而成的，在使用和安装过程中，释放的任何毒素和废气均满足环保要求。

性能

电性能

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.浸水电压试验

成品电缆(20m)在(20±5)℃水中浸入时间1h后经5min电压试验(交流6.5kV或直流15kV)不击穿。

3.长期耐直流电压

样品长5m，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试验，试验电压为交流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应不小于109Ω。

应用

1.风能应用：光伏电缆常被用于风力发电场，为光伏系统和风力发电系统装置提供电能和电力接口。

2.太阳能应用：光伏电缆应用于太阳能发电应用，用于连接太阳能电池组件，收集太阳能能量，为电力系统提供安全的电能运送，提高电力供应效率。

3.发电站应用：光伏电缆也可应用在发电站，用于连接电力装置，收集发电的电能，保证电力系统质量的稳定性，降低发电成本，提高电力供应效率。

4.其他应用：此外，光伏电缆还可用于连接太阳能跟踪器、太阳能逆变器、太阳能电池板和太阳能灯应用，特别是用于极简化电缆的技术在垂直设计中发挥的作用非常大，可以节省时间、提高工作效率等优势

使用范围

1、用于太阳能电站或太阳能设施、设备布线和连接，综合性能、耐候性强、适应全球各种电站环境使用；

2、作为太阳能装置的连接电缆、可在不同的气候条件下户外安装使用，可以适应干燥,潮湿的室内工作环境；

3、本产品依据2PfG 1169/08.2007适用于最高允许1.8kV(线芯对线芯，非接地系统)直流电压、在光伏系统中CD侧使用的单芯软电缆(电线)。该产品适合于Ⅱ类安全等级下使，电缆运行的环境温度最高到90℃，电缆可以多根并联使用。

主要特征

1 可以在阳光直射的条件下使用

2 适用环境温度 -40℃~+90℃

3 使用寿命应长达20年以上

4 除 62930 IEC 133/134 外，其它型号电缆均选择低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

种类

电缆按照光伏电站的系统可分为直流电缆及交流电缆，根据用途及使用环境的不同分类如下：

直流电缆多用于：(1)组件与组件之间的串联；(2)组串之间及其组串至直流配电箱(汇流箱)之间的并联；(3)直流配电箱至逆变器之间。

交流电缆多用于：(1)逆变器至升压变压器的连接；(2)升压变压器至配电装置的连接；(3)配电装置至电网或用户的连接。

优缺点

1.优点：

（1）质量可靠，环保性好；

（2）适用范围广，安全性高；

（3）易安装性强、经济性好；

（4）传输电能损耗低，信号衰减小。

2.缺点：

（1）对环境适应性有一定要求；

（2）成本相对较高，价格适中；

（3）使用寿命较短，耐久性一般。

总之，光伏电缆是用于电力系统的传输、连接和控制系统的非常有用的工具，它具有高可靠丝性能、体积轻、成本低廉、传导电能稳定性、安装方便、易维修等优点；由于其工作环境和电能传输特性，它的应用比普通的PVC线更加有效且安全。

注意事项

1.光伏电缆不得架空敷设，除非增加金属保护层。

2.光伏电缆不得长时间浸在水中，并防止可能因为防工原因导致其长时间在潮湿环境中。

3.光伏电缆不得直埋于土壤中。

4.光伏电缆连接时应使用专用的光伏连接器，并由专业的电工人员安装。

要求

在太阳能光伏发电系统中低压直流输送部分使用的电缆，因为使用环境和技术要求不同，对不同部件的连接有不同的要求，总体要考虑的因素有：电缆的绝缘性能、耐热阻燃性能、搞老化性能及线径规格等。直流线缆多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等，因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆。

这类连接电缆使用双层绝缘外皮，具有优越的防紫外线、水、臭氧、酸、盐的侵蚀能力，优越的全天候能力和耐磨损能力。考虑到直流插接件和光伏组件输出电流，目前常用的光伏直流电缆为PV1-F1*4mm²、PV1-F1*6mm²等。

选型

在太阳能光伏发电系统中低压直流输送部分使用的电缆，因为使用环境和技术要求不同，对不同部件的连接有不同的要求，总体要考虑的因素有：电缆的绝缘性能、耐热阻燃性能、搞老化性能及线径规格等。具体要求如下：

1.太阳能电池组件与组件之间的连接电缆，一般使用组件接线盒附带的连接电缆直接连接，长度不够时还可以使用专用延长电缆。依据组件功率大小的不同，该类连接电缆有截面积为2.5mm²、4.0mm²、6.0mm²等三种规格。这类连接电缆使用双层绝缘外皮，具有优越的防紫外线、水、臭氧、酸、盐的侵蚀能力，优越的全天候能力和耐磨损能力。

2.蓄电池与逆变器之间的连接电缆，要求使用通过UL测试的多股软线，尽量就近连接。选择短而粗的电缆可使系统减小损耗，提高效率，增强可靠性。

3.电池方阵与控制器或直流接线箱之间的连接电缆，也要求使用通过UL测试的多股软线，截面积规格根据方阵输出最大电流而定。

名部位直流电缆截面积依据下列原则确定： 太阳能电池组件与组件之间的连接电缆、蓄电池与蓄电池之间的连接电缆、交流负载的连接电缆，一般选取的电缆额定电流为各电缆中最大连续工作电流的1.25倍；太阳能电池方阵与方阵之间的连接电缆、蓄电池（组）与逆变器之间的连接电缆，一般选取的电缆额定电流为各电缆中最大连续工作电流的1.5倍。

光伏电缆的选择

光伏电站使用的直流电缆多数情况下为户外长期工作，受施工条件的限制，电缆连接多采用接插件。电缆导体材料可分为铜芯和铝芯。铜芯电缆具有的抗氧化能力比铝要好，寿命长，稳定性能要好，压降小和电量损耗小的特点；在施工上由于铜芯柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易；而且铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂，所以接线方便；同时铜芯的机械强度高，能承受较大的机械拉力，给施工敷设带来很大便利，也为机械化施工创造了条件。相反铝芯电缆，由于铝材的化学特性，安装接头易出现氧化现象(电化学反应)，特别是容易发生蠕变现象，易导致故障的发生。

因此，虽然铝芯电缆的造价较低，为了项目安全及长期稳定运营，建议在光伏项目中使用铜芯电缆。

光伏电缆和普通电缆区别

1.光伏电缆：

导体：铜导体或镀锡铜百导体

绝缘：辐照交度联聚烯烃绝缘

护套：辐照交联聚烯烃绝缘

2.普通电缆：

导体：铜导体或镀锡铜导体

绝缘：聚氯乙烯或交联聚乙烯绝缘

护套：聚氯乙烯护套

普通电缆由以上可以看出所用导体和光伏电缆一致。

普通电缆绝缘和护套由以上可以看出不同于光伏电缆。

普通电缆只适用于普通环境敷设使用，而光伏电缆可用于环境较恶劣的环境敷设。