光伏電纜（光伏電纜）

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

光伏電纜

導(dǎo)體截面：光伏電纜

許多國(guó)家仍處于學(xué)習(xí)階段。毫無疑問，為了獲取最佳利潤(rùn)，業(yè)內(nèi)企業(yè)，都需要向那些已在太陽能應(yīng)用方面具有多年經(jīng)驗(yàn)的國(guó)家和公司學(xué)習(xí)。

建造經(jīng)濟(jì)高效的盈利性的光伏發(fā)電廠，代表了所有太陽能制造商最重要的目標(biāo)和核心競(jìng)爭(zhēng)力。事實(shí)上，盈利能力不僅僅取決于太陽能組件自身的效率或高性能，也離不開一系列表面看來與組件無直接關(guān)系的部件。但所有這些部件（如電纜、連接器、接線盒）應(yīng)依據(jù)招標(biāo)人的長(zhǎng)期投資目標(biāo)進(jìn)行選擇。所選部件的高質(zhì)量可以避免因高昂的維修和維護(hù)費(fèi)用而導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)無法盈利。

例如，人們通常不會(huì)將連接光伏組件和逆變器的布線系統(tǒng)視為關(guān)鍵部件,

但是，如果未能采用太陽能應(yīng)用的專用電纜，將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命。

實(shí)際上，太陽能系統(tǒng)常常會(huì)在惡劣環(huán)境條件下使用，如高溫和紫外線輻射。在歐洲，晴天時(shí)將導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)溫度高達(dá)100°C。至此，我們可采用的各種材料有PVC、橡膠、TPE和高質(zhì)量交叉鏈接材料，但遺憾的是，額定溫度為90°C的橡膠電纜，還有即便是額定溫度為70°C的PVC電纜也常常在戶外使用，顯然，這將大大影響系統(tǒng)的使用壽命。

HUBER+SUHNER太陽能電纜的生產(chǎn)已有20多年的歷史。歐洲采用此類電纜的太陽能設(shè)備也已使用了20余年，而且至今仍然處于很好的工作狀態(tài)。

環(huán)境應(yīng)力

就光伏應(yīng)用而言，戶外使用的材料應(yīng)根據(jù)紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。在該種環(huán)境應(yīng)力下使用低檔材料，將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|絕緣層。所有這些情況都會(huì)直接增加電纜系統(tǒng)損失，同時(shí)發(fā)生電纜短路的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增大，從中長(zhǎng)期看，發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高。

HUBER+SUHNER RADOX?太陽能電纜是一種電子束交叉鏈接電纜，額定溫度為120°C，在所屬設(shè)備中可抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC216，RADOX?太陽能電纜，在戶外環(huán)境下，其使用壽命是橡膠電纜的8倍，是PVC電纜的32倍。這些電纜和部件不僅具有最佳的耐風(fēng)雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性，而且能承受更大范圍的的溫度變化（例如：從–40°C至125°C）。

為應(yīng)對(duì)高溫導(dǎo)致的潛在危險(xiǎn)，制造商傾向于使用雙層絕緣橡膠護(hù)套電纜（例如：H07 RNF）。但此類電纜的標(biāo)準(zhǔn)版本僅允許用于最高工作溫度為60°C的環(huán)境下。而在歐洲，屋頂上即可測(cè)得出的溫度值卻高達(dá)100°C。

RADOX?太陽能電纜的額定溫度為120°C（可使用20000小時(shí)）。這一額定值相當(dāng)于在90°C的持續(xù)溫度條件下可使用18年；而當(dāng)溫度低于90°C時(shí)，其使用壽命更長(zhǎng)。通常，要求太陽能設(shè)備的使用壽命應(yīng)達(dá)到20至30年以上。

基于上述種種原因，在太陽能系統(tǒng)中使用專用太陽能電纜和部件是非常有必要的。

抗機(jī)械載荷

實(shí)際上，在安裝和維護(hù)期間，電纜可在屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線，同時(shí)電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及強(qiáng)力沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠，則電纜絕緣層將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險(xiǎn)等問題的出現(xiàn)。

經(jīng)輻射交叉鏈接的材料，具備較高的機(jī)械強(qiáng)度。交叉鏈接工藝改變了聚合物的化學(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。

作為全球最大的太陽能市場(chǎng)，德國(guó)已遇到所有與電纜選擇相關(guān)的問題。如今在德國(guó)，50%以上的設(shè)備都采用專用于太陽能應(yīng)用的HUBER+SUHNER RADOX?電纜。

RADOX?：外觀質(zhì)量

RADOX電纜：

· 完美的纜芯同心度

· 護(hù)套厚度均勻

· 直徑較小 · 纜芯分布不同心

· 電纜直徑較大（比RADOX電纜直徑大40%）

· 護(hù)套厚度不均（造成電纜表面缺陷）

產(chǎn)品特性

光伏電纜的特性是由其電纜專用絕緣料和護(hù)套料決定的，我們稱之為交聯(lián)PE，經(jīng)過輻照加速器輻照以后，電纜料的分子結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，從而提供其個(gè)方面的性能。

主要性能

電性能

1. 直流電阻

成品電纜20℃時(shí)導(dǎo)電線芯直流電阻不大于5.09Ω/km。

2 浸水電壓試驗(yàn)

成品電纜(20m)在(20±5)℃水中浸入時(shí)間1h后經(jīng)5min電壓試驗(yàn)(交流6.5kV或直流15kV)不擊穿。

3 長(zhǎng)期耐直流電壓

樣品長(zhǎng)5m，放入(85±2)℃的含3%氯化鈉(NaCl)的蒸餾水中(240±2)h，兩端露出水面30cm。線芯與水間加直流0.9kV電壓(導(dǎo)電線芯接正極，水接負(fù)極)。取出試樣后進(jìn)行浸水電壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓為交流1kV，要求不擊穿。

4 絕緣電阻

成品電纜20℃時(shí)絕緣電阻不小于1014Ω·cm，

成品電纜90℃時(shí)絕緣電阻不小于1011Ω·cm。

5 護(hù)套表面電阻

成品電纜護(hù)套表面電阻應(yīng)不小于109Ω。

性能試驗(yàn)

1. 高溫壓力試驗(yàn)(GB/T 2951.31-2008)

溫度(140±3)℃，時(shí)間240min， k=0.6，壓痕深度不超過絕緣與護(hù)套總厚度的50%。并進(jìn)行AC6.5kV、5min電壓試驗(yàn)，要求不擊穿。

2 濕熱試驗(yàn)

樣品在溫度90℃、相對(duì)濕度85%的環(huán)境下放置1000h，冷卻至室溫后與試驗(yàn)前相比，抗拉強(qiáng)度變化率≤-30%，斷裂伸長(zhǎng)率的變化率≤-30%。

3 耐酸堿溶液試驗(yàn)(GB/T 2951.21-2008)

兩組樣品分別浸于濃度為45g/L的草酸溶液和濃度為40g/L的氫氧化鈉溶液中，溫度為23℃，時(shí)間168h，與浸溶液前相比，抗拉強(qiáng)度變化率≤±30%，斷裂伸長(zhǎng)率≥100%。

4 相容性試驗(yàn)

電纜整體經(jīng)7×24h，(135±2)℃老化后，絕緣老化前后抗拉強(qiáng)度變化率≤±30%，斷裂伸長(zhǎng)率變化率≤±30%;護(hù)套老化前后抗拉強(qiáng)度變化率≤-30%，斷裂伸長(zhǎng)率變化率≤±30%。

5 低溫沖擊試驗(yàn)(GB/T 2951.14-2008中的8.5)

冷卻溫度-40℃，時(shí)間16h，落錘質(zhì)量1000g，撞擊塊質(zhì)量200g，下落高度100mm，表面不應(yīng)有目力可見裂紋。

6 低溫彎曲試驗(yàn)(GB/T 2951.14-2008中的8.2)

冷卻溫度(-40±2)℃，時(shí)間16h，試棒直徑為電纜外徑的4～5倍，繞3～4圈，試驗(yàn)后護(hù)套表面不應(yīng)有目力可見裂紋。

7 耐臭氧試驗(yàn)

試樣長(zhǎng)度20cm，干燥器皿內(nèi)放置16h。彎曲試驗(yàn)所用試棒直徑為電纜外徑的(2±0.1)倍，試驗(yàn)箱：溫度(40±2)℃，相對(duì)濕度(55±5)%，臭氧濃度(200±50)×10-6%，空氣流量：0.2～0.5倍試驗(yàn)箱容積/min。樣品放置試驗(yàn)箱72h，試驗(yàn)后護(hù)套表面不應(yīng)有目力可見裂紋。

8 耐氣候性/紫外線試驗(yàn)

每個(gè)周期：灑水18min，氙燈干燥102min，溫度(65±3)℃，相對(duì)濕度65%，波長(zhǎng)300～400nm條件下的最小功率：(60±2)W/m2。持續(xù)720h后進(jìn)行室溫下彎曲試驗(yàn)。試棒直徑為電纜外徑的4～5倍，試驗(yàn)后護(hù)套表面不應(yīng)有目力可見裂紋。

9 動(dòng)態(tài)穿透試驗(yàn)

室溫條件下，切割速度1N/s，切割試驗(yàn)數(shù)：4次，每次繼續(xù)試驗(yàn)樣品須向前挪動(dòng)25mm，并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后進(jìn)行。記錄彈簧鋼針與銅線接觸瞬間的穿透力F，所得均值≥150·Dn1/2 N(4mm2截面Dn=2.5mm)

10 耐凹痕

取3段樣品，每段樣品上相隔25mm，并旋轉(zhuǎn)90°處共制作4個(gè)凹痕，凹痕深度0.05mm且與銅導(dǎo)線相互垂直。3段樣品分別置于-15℃、室溫、+85℃試驗(yàn)箱內(nèi)3h，然后在各自相應(yīng)的試驗(yàn)箱內(nèi)卷繞于芯軸上，芯軸直徑為(3±0.3)倍電纜最小外徑。每個(gè)樣品至少一個(gè)刻痕位于外側(cè)。進(jìn)行AC0.3kV浸水電壓試驗(yàn)不擊穿。

11 護(hù)套熱收縮試驗(yàn)(GB/T 2951.13-2008中的11)

樣品切取長(zhǎng)度L1=300mm，在120℃烘箱內(nèi)放置1h后取出至室溫冷卻，重復(fù)5次這樣的冷熱循環(huán)，最后冷卻至室溫，要求樣品熱收縮率≤2%。

12 垂直燃燒試驗(yàn)

成品電纜在(60±2)℃放置4h后，進(jìn)行GB/T 18380.12-2008規(guī)定的垂直燃燒試驗(yàn)。

13 鹵素含量試驗(yàn)

PH及導(dǎo)電率

樣品置放：16h，溫度(21～25)℃，濕度(45～55)%。試樣二個(gè)，各(1000±5)mg，碎至0.1mg以下的微粒。空氣流量(0.0157·D2)l·h-1±10%，燃燒舟與燒爐加熱有效區(qū)邊緣之間距≥300mm，燃燒舟處的溫度須≥935℃，離燃燒舟300m處(順空氣流動(dòng)方向)溫度須≥900℃。

試驗(yàn)樣品所產(chǎn)生氣體通過含有450ml(PH值6.5±1.0;導(dǎo)電率≤0.5μS/mm)蒸餾水的氣體洗瓶收集，試驗(yàn)周期：30min。要求：PH≥4.3;導(dǎo)電率≤10μS/mm。

重要元素的含量

Cl及Br含量

樣品置放：16h，溫度(21～25)℃，濕度(45～55)%。試樣二個(gè)，各(500～1000)mg，碎至0.1mg。

空氣流量(0.0157·D2)l·h-1±10%，樣品被均勻加熱40min至(800±10)℃，并保持20min。

試驗(yàn)樣品所產(chǎn)生氣體通過含有220ml/個(gè) 0.1M氫氧化鈉溶液的氣體洗瓶吸??；將兩個(gè)氣體洗瓶的液體注入量瓶，同時(shí)應(yīng)用蒸餾水清洗氣體洗瓶及其附件并注入量瓶加至1000ml，冷卻至室溫后，用吸管將200ml被測(cè)溶液滴入量瓶中，加入濃硝酸4ml，20ml 0.1M硝酸銀，3ml硝基苯，然后攪拌至白色絮狀物沉積；加入40%硫酸銨水溶液及幾滴硝酸溶液予以完全混合，用磁性攪拌器攪拌，加入硫氫酸銨滴定溶液。

要求：兩個(gè)樣品測(cè)試值的均值：HCL≤0.5%;HBr≤0.5%;

每個(gè)樣品測(cè)試值≤兩個(gè)樣品測(cè)試值的均值±10%。

F含量

25～30mg樣品材料放入1L氧氣容器中，滴2～3滴烷醇，加入5ml 0.5M氫氧化鈉溶液。使樣塊燃盡，將殘留物通過輕微的沖洗倒入50ml的量杯中。

將5ml緩沖液混合于樣品溶液及沖洗液中，并達(dá)到標(biāo)線。繪制校準(zhǔn)曲線，側(cè)得樣品溶液的氟濃度，通過計(jì)算獲得樣品中的氟百分比含量。

要求：≤0.1%。

14 絕緣、護(hù)套材料機(jī)械性能

老化前絕緣抗拉強(qiáng)度≥6.5N/mm2，斷裂伸長(zhǎng)率≥125%，護(hù)套抗拉強(qiáng)度≥8.0N/mm2，斷裂伸長(zhǎng)率≥125%。

經(jīng)(150±2)℃、7×24h老化后，絕緣及護(hù)套老化前后抗拉強(qiáng)度變化率≤-30%，絕緣及護(hù)套老化前后斷裂伸長(zhǎng)率變化率≤-30%。

15 熱延伸試驗(yàn)

20N/cm2負(fù)重下，樣品經(jīng)(200±3)℃、15min的熱延伸試驗(yàn)后，絕緣及護(hù)套伸長(zhǎng)率的中間值應(yīng)不大于100%，試件從烘箱內(nèi)取出冷卻后標(biāo)記線間距離的增加量的中間值對(duì)試件放入烘箱前該距離的百分比應(yīng)不大于25%。

16 熱壽命

根據(jù)EN 60216-1、EN60216-2阿列紐斯曲線進(jìn)行，溫度指數(shù)為120℃。時(shí)間5000h。絕緣及護(hù)套斷裂伸長(zhǎng)率保留率：≥50%。之后進(jìn)行室溫下彎曲試驗(yàn)。試棒直徑為電纜外徑的2倍，試驗(yàn)后護(hù)套表面不應(yīng)有目力可見裂紋。要求壽命：25年。

電纜的選型

在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中低壓直流輸送部分使用的電纜，因?yàn)槭褂铆h(huán)境和技術(shù)要求不同，對(duì)不同部件的連接有不同的要求，總體要考慮的因素有：電纜的絕緣性能、耐熱阻燃性能、搞老化性能及線徑規(guī)格等。具體要求如下：

1、太陽能電池組件與組件之間的連接電纜，一般使用組件接線盒附帶的連接電纜直接連接，長(zhǎng)度不夠時(shí)還可以使用專用延長(zhǎng)電纜。依據(jù)組件功率大小的不同，該類連接電纜有截面積為2.5m㎡、4.0m㎡、6.0m㎡等三種規(guī)格。這類連接電纜使用雙層絕緣外皮，具有優(yōu)越的防紫外線、水、臭氧、酸、鹽的侵蝕能力，優(yōu)越的全天候能力和耐磨損能力。

2、蓄電池與逆變器之間的連接電纜，要求使用通過UL測(cè)試的多股軟線，盡量就近連接。選擇短而粗的電纜可使系統(tǒng)減小損耗，提高效率，增強(qiáng)可靠性。

3、電池方陣與控制器或直流接線箱之間的連接電纜，也要求使用通過UL測(cè)試的多股軟線，截面積規(guī)格根據(jù)方陣輸出最大電流而定。

名部位直流電纜截面積依據(jù)下列原則確定：太陽能電池組件與組件之間的連接電纜、蓄電池與蓄電池之間的連接電纜、交流負(fù)載的連接電纜，一般選取的電纜額定電流為各電纜中最大連續(xù)工作電流的1.25倍；太陽能電池方陣與方陣之間的連接電纜、蓄電池（組）與逆變器之間的連接電纜，一般選取的電纜額定電流為各電纜中最大連續(xù)工作電流的1.5倍。

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

光伏電纜配套其他光伏組件出口歐洲，其電纜則必須符合德國(guó)TUV萊茵頒發(fā)的TUV MARK證書。在2012年底，TUV萊茵德國(guó)推出了與光伏組件配套的一系列新標(biāo)準(zhǔn)，直流1.5KV的單芯線及光伏交流多芯線。

光伏電纜