光伏電站中常用電纜、普通電纜與光伏電纜的區別

光伏電站中的常見電纜介紹

近年來，太陽能（PV）發電的應用日趨廣泛，發展迅速，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境做詳細的介紹。電纜按照光伏電站的系統可分為直流電纜及交流電纜，根據用途及使用環境的不同分類如下：

1、直流電纜：

（1）組件與組件之間的串聯電纜。

（2）組串之間及其組串至直流配電箱（彙流箱）之間的並聯電纜。

（3）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，某些特殊的環境下還需防酸堿等化學物質。

2.交流電纜

（1）逆變器至升壓變壓器的連接電纜。

（2）升壓變壓器至配電裝置的連接電纜。

（3）配電裝置至電網或用戶的連接電纜。此部分電纜為交流負荷電纜，戶內環境敷設較多，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，環境條件惡劣，其電纜材料應根據抗紫外線、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，同時也會增大電纜短路的風險，從中長期看，發生火災或人員傷害的可能性也更高，大大影響系統的使用壽命。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。隨著光伏產業的不斷發展，光伏配套部件市場逐步形成，就電纜而言，已開發出了多種規格的光伏專業電纜產品。近期研制開發的電子束交叉鏈接電纜，額定溫度為120℃，可抵禦惡劣氣候環境和經受機械沖擊。又如RADOX電纜是根據國際標准IEC216研制的一種太陽能專用電纜，在戶外環境下，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，穩定性能要好，壓降小和電量損耗小的特點；在施工上由於銅芯柔性好，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、反複折彎不易斷裂，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，也為機械化施工創造了條件。相反鋁芯電纜，由於鋁材的化學特性，安裝接頭易出現氧化現象（電化學反應），特別是容易發生蠕變現象，易導致故障的發生。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、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。電纜科研技術人員發現，經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。

光伏電纜與普通電纜的區別：

（2）普通電纜絕緣和護套材料不同於光伏電纜。

（3）普通電纜只適用於普通環境鋪設使用。

（4）光伏電力電纜的優點：耐高溫、耐寒、耐油、耐酸堿鹽、防紫外線、阻燃、環保，光伏電力電纜主要用於環境較惡劣的氣候下，使用壽命25年以上。

（5）上海光亨電纜開發的光伏電纜是和公司TUV認證光伏電線配套使用，得到國內外客戶的一致好評。

光伏電纜的優點：

光伏電纜經常表露在陽光之下，太陽能體系經常會在卑劣環境前提下使用,如低溫和紫外線輻射。在國內或國外,好天氣時，將致使太陽能體系的現場最高溫度高達100℃.。

普通電纜一般可采納的各類質料有聚氯乙烯（PVC）、橡膠、彈性體（TPE）和交聯聚乙烯（XLPE）等高品質交織鏈接質料,但可惜的是普通電纜工作的最高額定溫度為90,另有即使是額定溫度為70℃的聚氯乙烯絕緣電纜也經常在戶外使用,但不能滿足高溫、防紫外線、耐寒要求。

如今國家“金太陽工程”在全國推廣，有很多承建商為了節流本錢，不選擇太陽能體系配套的光伏電纜，而是選擇普通的“PVC”電纜來替換光伏電纜，很明顯,這將大大影響體系的使用壽命。

抗機器載荷

光伏電纜,在安置和應用時,電纜可在屋頂布局的銳邊上布線,同時電纜須經受壓力、彎折、張力、交織拉伸載荷及抗強力打擊性能優越於普通電纜。如果用普通電纜，護套防紫外線性能差,導致電纜外護老化，從而影響電纜的使用壽命,可以導致電纜短路、火警和職員危險傷害等問題的呈現。

光伏電纜絕緣護套經輻照後,具有耐高溫、防紫外線輻射、耐油、耐寒等性能，使用壽命25年以上，這是普通電纜無法相比的。

光伏電站中常見電纜及材料

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

1．直流電纜

(1)組件與組件之間的串聯電纜。

(2)組串之間及其組串至直流配電箱(彙流箱)之間的並聯電纜。

(3)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，某些特殊的環境下還需防酸堿等化學物質。

2．交流電纜

(1)逆變器至升壓變壓器的連接電纜。

(2)升壓變壓器至配電裝置的連接電纜。

(3)配電裝置至電網或用戶的連接電纜。

此部分電纜為交流負荷電纜，戶內環境敷設較多，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，環境條件惡劣，其電纜材料應根據抗紫外線、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，同時也會增大電纜短路的風險，從中長期看，發生火災或人員傷害的可能性也更高，大大影響系統的使用壽命。

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。隨著光伏產業的不斷發展，光伏配套部件市場逐步形成，就電纜而言，已開發出了多種規格的光伏專業電纜產品。近期研制開發的電子束交叉鏈接電纜，額定溫度為120℃，可抵禦惡劣氣候環境和經受機械沖擊。又如RADOX電纜是根據國際標准IEC216研制的一種太陽能專用電纜，在戶外環境下，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，穩定性能要好，壓降小和電量損耗小的特點；在施工上由於銅芯柔性好，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、反複折彎不易斷裂，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，也為機械化施工創造了條件。相反鋁芯電纜，由於鋁材的化學特性，安裝接頭易出現氧化現象(電化學反應)，特別是容易發生蠕變現象，易導致故障的發生。

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、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。電纜科研技術人員發現，經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。