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光伏電站中常見電纜及材料介紹
近年來，太陽能（PV）發(fā)電的應(yīng)用日趨廣泛，發(fā)展迅速，在光伏電站建設(shè)過程中除主要設(shè)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(guān)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(xì)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
(1)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。
(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(shè)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(xué)物質(zhì)。
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(wǎng)或用戶的連接電纜。
此部分電纜為交流負(fù)荷電纜，戶內(nèi)環(huán)境敷設(shè)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(shè)，環(huán)境條件惡劣，其電纜材料應(yīng)根據(jù)抗紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。普通材質(zhì)電纜在該種環(huán)境下長期使用，將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|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(fēng)險，從中長期看，發(fā)生火災(zāi)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。光伏專用電纜和部件不僅具有****的耐風(fēng)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(shù)人員通過測試，屋頂上可測得出的溫度值高達(dá)100～110℃。
佳的耐風(fēng)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(shù)人員通過測試，屋頂上可測得出的溫度值高達(dá)100～110℃。
4.電纜導(dǎo)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(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；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，銅電纜在光伏電站使用中，特別是直埋敷設(shè)電纜供電領(lǐng)域，具有突出的優(yōu)勢�？蓽p低事故率低、提高供電可靠性、施工運行維護(hù)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(hù)套材料
光伏電站安裝和運行維護(hù)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(jié)構(gòu)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(hù)套強(qiáng)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(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險等問題的出現(xiàn)。電纜科研技術(shù)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(jī)械強(qiáng)度。交叉鏈接工藝改變了電纜絕緣護(hù)套材料聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可熔性熱塑材料轉(zhuǎn)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(xué)特性、機(jī)械特性和化學(xué)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(hù)套的電纜。
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
(1)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。
(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(shè)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(xué)物質(zhì)。
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(wǎng)或用戶的連接電纜。
此部分電纜為交流負(fù)荷電纜，戶內(nèi)環(huán)境敷設(shè)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(shè)，環(huán)境條件惡劣，其電纜材料應(yīng)根據(jù)抗紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。普通材質(zhì)電纜在該種環(huán)境下長期使用，將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|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(fēng)險，從中長期看，發(fā)生火災(zāi)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。光伏專用電纜和部件不僅具有****的耐風(fēng)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(shù)人員通過測試，屋頂上可測得出的溫度值高達(dá)100～110℃。
佳的耐風(fēng)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(shù)人員通過測試，屋頂上可測得出的溫度值高達(dá)100～110℃。
4.電纜導(dǎo)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(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；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，銅電纜在光伏電站使用中，特別是直埋敷設(shè)電纜供電領(lǐng)域，具有突出的優(yōu)勢�？蓽p低事故率低、提高供電可靠性、施工運行維護(hù)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(hù)套材料
光伏電站安裝和運行維護(hù)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(jié)構(gòu)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(hù)套強(qiáng)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(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險等問題的出現(xiàn)。電纜科研技術(shù)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(jī)械強(qiáng)度。交叉鏈接工藝改變了電纜絕緣護(hù)套材料聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可熔性熱塑材料轉(zhuǎn)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(xué)特性、機(jī)械特性和化學(xué)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(hù)套的電纜。