2 电缆的选型
2.1
光伏发电电缆类型
光伏发电系统电缆,按照光伏发电的系统可分为直流电缆及交流电缆,其中组件间串联电缆,及组串间并联的直流电缆占据了一半以上的电缆量,经逆变器后的使用的为交流电缆。
根据应用环境不同,光伏发电系统的电缆可分为:
1.直流电缆
(1)组件与组件之间的串联电缆,这部分应该使用有光伏认证的专用电缆。
(2)组串之间及其组串至直流配电箱(汇流箱)之间的并联电缆,可选择使用稀土铝合金导体电缆。
(3)直流配电箱至逆变器之间电缆,这部分也可以选择用稀土铝合金导体电缆。
上述电缆均为直流电缆,户外敷设较多,需防潮、防暴晒、耐寒、耐热、抗紫外线,某些特殊的环境下还需防酸碱等化学物质。其中组件与组件之间的连接电缆通常与组件成套供应。
2.交流电缆
(1)逆变器至升压变压器的连接电缆。
(2)升压变压器至配电装置的连接电缆。
(3)配电装置至电网或用户的连接电缆。
这里重点阐述光伏并网发电中直流电缆的选型及敷设,其原则同样适应于一些其他类型的光伏发电项目。
2.2 光伏专用电缆
光伏发电系统中大量的直流电缆需户外敷设,环境条件恶劣,其电缆材料应根据抗紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。普通材质电缆在该种环境下长期使用,将导致电缆护套易碎,甚至会分解电缆绝缘层。这些情况会直接损坏电缆系统,同时也会增大电缆短路的风险,从中长期看,发生火灾或人员伤害的可能性也更高,大大影响系统的使用寿命。
基于上述原因,在太阳能系统中使用光伏专用电缆和部件是非常有必要的。随着光伏产业的不断发展,光伏配套部件市场逐步形成,就电缆而言,已开发出了多种规格的光伏专业电缆产品。
如近期研制开发的电子束交叉链接电缆,额定温度为120℃,可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击,是太阳能电缆选择的一种。如RADOX电缆是根据国际标准IEC216研制的一种太阳能专用电缆,在户外环境下,使用寿命是橡胶电缆的8倍,是PVC电缆的32倍。太阳能光伏专用电缆和部件不仅具有最佳的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性,而且能承受更大范围的温度变化(列如:从-40℃ - 125℃)。在欧洲,技术人员通过测试,屋顶上可测得出的温度值高达100 - 110℃。
光伏发电系统安装和运行维护期间,电缆可能在地面以下土壤内、也可能在杂草丛生乱石中、也有可能屋顶结构的锐边上布线、也有可能裸露在空气中,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,则电缆绝缘层将会受到损坏,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。