光伏專用電纜材質詳解

發布時間：2024-12-02人氣：1406

一、引言

隨著太陽能光伏產業的發展，光伏系統的應用日益廣泛。然而，光伏電站的安全性和運行效率不僅僅依賴于光伏組件和逆變器等主要設備，配套的連接材料，尤其是電纜，同樣起著至關重要的作用。本文將詳細介紹光伏專用電纜的材質及其重要性，幫助讀者更好地了解并選擇合適的電纜材料，以確保光伏系統的穩定與高效運作。

二、光伏電纜的分類

1. 直流電纜

串聯電纜：用于組件與組件之間的連接。
并聯電纜：用于組串之間及其組串至直流配電箱（匯流箱）之間的連接。
配電箱到逆變器電纜：從直流配電箱到逆變器之間的連接。

2. 交流電纜
逆變器至升壓變壓器電纜：用于逆變器輸出到升壓變壓器之間的連接。
升壓變壓器至配電裝置電纜：用于升壓變壓器到配電裝置之間的連接。
配電裝置至電網/用戶電纜：用于配電裝置到電網或最終用戶之間的連接。

三、光伏電纜的材質選擇

1. 導體材料
銅芯電纜：具有良好的抗氧化能力和較長的使用壽命，穩定性能優異，壓降小且電能損耗低。銅材的柔性好，便于安裝和機械拉力的承受。因此，在光伏電站中被廣泛使用。
優勢：抗氧化能力強、壽命長、穩定性高、壓降小、柔韌性好。
劣勢：成本較高。
鋁芯電纜：由于其材料特性，容易發生電化學反應和蠕變現象，導致故障較多。盡管成本低，但在關鍵部位使用時需謹慎。
優勢：成本較低。
劣勢：抗氧化能力弱、易蠕變、使用壽命較短。

2. 絕緣護套材料
聚氯乙烯（PVC）：普通電纜常用的絕緣材料，但在高溫、紫外線等惡劣環境下容易老化和損壞。
特點：成本低，應用廣泛，但耐候性差。
交聯聚乙烯（XLPE）：通過輻射或化學方法提高材料的熱穩定性和機械強度，廣泛應用于高性能電纜中。
特點：優異的耐熱性和機械性能，適用于惡劣環境。
熱塑性彈性體（TPE）：具備良好的柔韌性和耐候性，是光伏電纜常用材料之一。
特點：耐候性強、柔韌性好，適合戶外使用。
低煙無鹵阻燃材料：具有較好的阻燃性能，同時在燃燒時發煙量低，適用于對安全要求高的場合。
特點：阻燃性能好、安全性高、環保。

四、特殊應用場景中的電纜選擇

1. 極端氣候條件下的電纜選擇
在高溫、低溫及紫外線強烈的環境下，建議使用額定溫度為120℃及以上的電子束交叉鏈接電纜，如RADOX電纜，該種電纜的使用壽命是橡膠電纜的8倍，是PVC電纜的32倍。這些電纜具有最佳的耐風雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性，能承受更大范圍的溫度變化（例如：從-40℃~125℃）。

2. 防紫外線和臭氧侵蝕的電纜
對于暴露在陽光直射下的電纜，應選擇具有優良抗紫外線和抗臭氧腐蝕性的電纜材料，以延長使用壽命并減少維護成本。

3. 防鼠蟻和抗強力打擊的電纜設計
在戶外布線時，特別是在可能有小動物侵害或者需要承受較大物理沖擊的區域，可以選擇帶防鼠蟻功能的鎧裝電纜，以提高整體系統的安全性和可靠性。

五、光伏電纜的使用和維護注意事項

1. 電纜敷設方式
直埋鋪沙墊磚：適用于地下直埋的情況，需采取適當的防護措施避免土壤直接對電纜的損害。
穿管敷設：通過管道進行敷設，能有效保護電纜不受外界環境影響。
槽架內敷設：在橋架或通道中使用，便于后期維護和管理。
電纜溝敷設：適用于集中管理大量電纜的場景。

2. 安裝規范與維護
確保電纜連接牢固，避免因松動導致的電阻增加和過熱問題。定期檢查電纜的外觀和連接部位，及時更換老化或有損傷的電纜。保持電纜表面清潔，防止積塵和腐蝕影響其使用壽命。

六、結論

光伏專用電纜作為光伏系統中關鍵的配套材料，其選材不僅關系到系統的運營效率，還直接影響到整個系統的安全性和穩定性。合理選擇并正確使用光伏電纜，可以大大降低故障率，延長系統的使用壽命，確保光伏項目的投資回報。