不得不說的光伏電站中幾種常見電纜

近年來，太陽能（PV）發(fā)電的應用日趨廣泛，發(fā)展迅速，在光伏電站建設過程中除主要設備，如光伏組件、逆變器、升壓變壓器以外，配套連接的光伏電纜材料對光伏電站的整體盈利的能力、運行的安全性、是否高效，同樣起著至關重要的作用，下面就對光伏電站中常見的電纜及材料的用途和使用環(huán)境做詳細的介紹。 　　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： 　　1．直流電纜 　?。?）組件與組件之間的串聯(lián)電纜。 　　（2）組串之間及其組串至直流配電箱（匯流箱）之間的并聯(lián)電纜。 　?。?）直流配電箱至逆變器之間電纜。 　　以上電纜均為直流電纜，戶外敷設較多，需防潮、防暴曬、耐寒、耐熱、抗紫外線，某些特殊的環(huán)境下還需防酸堿等化學物質。 　　2．交流電纜 　?。?）逆變器至升壓變壓器的連接電纜。 　?。?）升壓變壓器至配電裝置的連接電纜。 　?。?）配電裝置至電網(wǎng)或用戶的連接電纜。 　　此部分電纜為交流負荷電纜，戶內(nèi)環(huán)境敷設較多，可按照一般電力電纜選型要求選擇。 　　3.光伏專用電纜 　　光伏電站中大量的直流電纜需戶外敷設，環(huán)境條件惡劣，其電纜材料應根據(jù)抗紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學侵蝕情況而定。普通材質電纜在該種環(huán)境下長期使用，將導致電纜護套易碎，甚至會分解電纜絕緣層。這些情況會直接損壞電纜系統(tǒng)，同時也會增大電纜短路的風險，從中長期看，發(fā)生火災或人員傷害的可能性也更高，大大影響系統(tǒng)的使用壽命。 　　因此，在光伏電站中使用光伏專用電纜和部件是非常有必要的。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，光伏配套部件市場逐步形成，就電纜而言，已開發(fā)出了多種規(guī)格的光伏專業(yè)電纜產(chǎn)品。近期研制開發(fā)的電子束交叉鏈接電纜，額定溫度為120℃，可抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機械沖擊。又如RADOX電纜是根據(jù)國際標準IEC216研制的一種太陽能專用電纜，在戶外環(huán)境下，使用壽命是橡膠電纜的8倍，是PVC電纜的32倍。光伏專用電纜和部件不僅具有最佳的耐風雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性，而且能承受更大范圍的溫度變化（例如：從-40～125℃）。在歐洲，技術人員通過測試，屋頂上可測得出的溫度值高達100～110℃。 　　4.電纜導體材料 　　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；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、反復折彎不易斷裂，所以接線方便；同時銅芯的機械強度高，能承受較大的機械拉力，給施工敷設帶來很大便利，也為機械化施工創(chuàng)造了條件。相反鋁芯電纜，由于鋁材的化學特性，安裝接頭易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象（電化學反應），特別是容易發(fā)生蠕變現(xiàn)象，易導致故障的發(fā)生。 　　因此，銅電纜在光伏電站使用中，特別是直埋敷設電纜供電領域，具有突出的優(yōu)勢。可減低事故率低、提高供電可靠性、施工運行維護方便等特點。這正是國內(nèi)目前在地下電纜供電中主要采用銅電纜的原因所在。 　　5.電纜絕緣護套材料 　　光伏電站安裝和運行維護期間，電纜可能在地面以下土壤內(nèi)、雜草叢生亂石中、屋頂結構的銳邊上布線、裸露在空氣中，電纜有可能承受各種外力的沖擊。如果電纜護套強度不夠，電纜絕緣層將會受到損壞，從而影響整個電纜的使用壽命，或者導致短路、火災和人員傷害危險等問題的出現(xiàn)。電纜科研技術人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)輻射交叉鏈接的材料，較輻射處理前有較高的機械強度。交叉鏈接工藝改變了電纜絕緣護套材料聚合物的化學結構，可熔性熱塑材料轉換為非可熔性彈性體材料，交叉鏈接輻射則顯著改善了電纜絕緣材料的熱學特性、機械特性和化學特性。 　　直流回路在運行中常常受到多種不利因素的影響而造成接地，使得系統(tǒng)不能正常運行。如擠壓、電纜制造不良、絕緣材料不合格、絕緣性能低、直流系統(tǒng)絕緣老化、或存在某些損傷缺陷均可引起接地或成為一種接地隱患。另外戶外環(huán)境小動物侵入或撕咬也會造成直流接地故障。因此在這種情況下一般使用鎧裝、帶防鼠劑功能護套的電纜。