?光伏電纜是一種用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中連接光伏組件和逆變器,或者在逆變器與配電箱之間傳輸電能的專用電纜。它的主要作用是確保在光伏系統(tǒng)中安全、高效地傳輸直流電,并且要能夠適應(yīng)光伏電場的特殊環(huán)境條件。接下來,小編總結(jié)一下有這些差異:
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導(dǎo)體規(guī)格差異對性能的影響
導(dǎo)電能力:
光伏電纜導(dǎo)體的規(guī)格主要體現(xiàn)在截面積大小上。截面積越大,電纜的導(dǎo)電能力越強。例如,常見的光伏電纜導(dǎo)體截面積有 2.5mm2、4mm2、6mm2 等多種規(guī)格。對于 2.5mm2 的銅導(dǎo)體光伏電纜,其載流量相對較小,可能在 20A 左右;而 6mm2 的銅導(dǎo)體光伏電纜載流量可以達到 40A 以上。這是因為根據(jù)電阻定律(R = ρL/S,其中 R 為電阻,ρ 為電阻率,L 為導(dǎo)體長度,S 為截面積),截面積越大,電阻越小,在相同電壓下能夠通過的電流就越大,從而在傳輸電能時可以減少發(fā)熱和能量損耗。
在大型光伏電站中,當(dāng)傳輸距離較長且電流較大時,通常會選用截面積較大的電纜,如 10mm2 或 16mm2 的規(guī)格,以確保電能高效地從光伏組件傳輸?shù)侥孀兤?,避免因電纜電阻過大而產(chǎn)生較大的電壓降,影響系統(tǒng)的發(fā)電效率。
機械性能:
較大截面積的導(dǎo)體一般具有更好的機械性能。例如,在承受拉力方面,6mm2 的銅導(dǎo)體光伏電纜比 2.5mm2 的能夠承受更大的拉力。這是因為較粗的導(dǎo)體其內(nèi)部的金屬原子之間的相互作用力更強,在受到外力拉伸時不容易斷裂。在電纜的敷設(shè)過程中,特別是在需要長距離敷設(shè)或者需要承受一定機械外力(如架空敷設(shè)時的自身重力和風(fēng)力)的情況下,較粗的導(dǎo)體能夠更好地保持電纜的完整性,減少因機械損傷而導(dǎo)致的故障。
同時,導(dǎo)體的形狀(如圓形或扇形)也會影響電纜的機械性能。圓形絞合線結(jié)構(gòu)緊密,在承受壓力和彎曲時,內(nèi)部的導(dǎo)體之間不容易相互擠壓變形;扇形絞合線則在空間利用上更有優(yōu)勢,并且在特定的彎曲方向上具有較好的柔韌性,適合在有限的空間內(nèi)敷設(shè),例如在光伏組件背板的狹小空間內(nèi)進行連接時,扇形絞合線的光伏電纜能夠更好地適應(yīng)。
絕緣層規(guī)格差異對性能的影響
絕緣性能:
絕緣層的厚度是一個重要的規(guī)格參數(shù)。較厚的絕緣層能夠提供更高的絕緣電阻和更好的耐壓性能。例如,對于額定電壓為 1000V 的光伏電纜,絕緣層厚度為 1mm 的電纜可能比絕緣層厚度為 0.8mm 的電纜具有更高的絕緣電阻和更強的耐壓能力。這是因為較厚的絕緣層增加了電流泄漏的路徑長度,使得電子更難穿過絕緣層,從而有效地防止了短路和漏電現(xiàn)象。
絕緣材料的種類和質(zhì)量也會影響絕緣性能。優(yōu)質(zhì)的絕緣材料,如交聯(lián)聚乙烯(XLPE),具有良好的介電性能,其介電常數(shù)較低,能夠在不同的電場強度和頻率下保持穩(wěn)定的絕緣性能。相比一些普通的絕緣材料,XLPE 絕緣的光伏電纜在長期運行過程中,即使在高溫、高濕度或者強電場等惡劣環(huán)境下,也能更好地保障電氣絕緣的安全性。
耐熱性能:
不同規(guī)格的絕緣層在耐熱性能上有所差異。一些高性能的絕緣材料和較厚的絕緣層能夠承受更高的溫度。例如,采用特殊配方的 XLPE 絕緣層的光伏電纜可以在 90℃甚至更高的溫度環(huán)境下正常工作,而普通的聚氯乙烯(PVC)絕緣電纜在溫度超過 70℃時可能就會出現(xiàn)性能下降的情況。在高溫環(huán)境下,良好的耐熱絕緣層能夠防止電纜的絕緣性能降低,避免因絕緣老化而引發(fā)的安全隱患,這對于在陽光直射下的光伏電纜來說是非常重要的。
護套層規(guī)格差異對性能的影響
耐候性和耐腐蝕性:
護套層的材料和厚度會影響光伏電纜的耐候性和耐腐蝕性。較厚的護套層能夠為電纜提供更好的保護,使其能夠抵御更多的外界環(huán)境因素的侵蝕。例如,在沿海地區(qū)或者工業(yè)污染嚴重的區(qū)域,鹽霧和化學(xué)物質(zhì)對電纜的腐蝕較為嚴重,采用較厚的低煙無鹵(LSZH)護套層的光伏電纜能夠更好地抵抗這些腐蝕性物質(zhì),延長電纜的使用壽命。
不同材料的護套具有不同的耐候性特點。LSZH 材料制成的護套除了具有良好的耐腐蝕性外,還具有抗紫外線性能,能夠在長期的陽光照射下不易老化、開裂。而 PVC 護套在耐候性方面相對較弱,但通過添加一些抗老化劑等添加劑可以在一定程度上提高其耐候性。在戶外光伏系統(tǒng)中,特別是在氣候條件較為惡劣的地區(qū),選擇具有良好耐候性和耐腐蝕性的護套材料和合適的護套厚度對于保障電纜的長期穩(wěn)定運行至關(guān)重要。
阻燃性能:
對于有阻燃要求的光伏電纜,護套層的阻燃性能是關(guān)鍵。一些具有阻燃功能的護套材料,如含有阻燃劑的 LSZH 材料,其氧指數(shù)(OI)較高,在燃燒時能夠自行熄滅或者燃燒速度非常緩慢。例如,氧指數(shù)達到 30% 以上的 LSZH 護套光伏電纜在遇到火災(zāi)時,可以有效地阻止火勢蔓延,減少火災(zāi)事故對光伏系統(tǒng)以及周圍環(huán)境的危害。而普通的 PVC 護套如果沒有添加足夠的阻燃劑,其阻燃性能可能較差,在火災(zāi)情況下可能會加劇火勢的蔓延。
屏蔽層(如果有)規(guī)格差異對性能的影響
電磁屏蔽效果:
屏蔽層的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)會影響其電磁屏蔽效果。金屬編織網(wǎng)屏蔽層的密度和材質(zhì)是重要的規(guī)格參數(shù)。密度越高(如編織網(wǎng)的目數(shù)越大),其對電磁干擾(EMI)的屏蔽效果越好。例如,采用銅編織網(wǎng)作為屏蔽層,且編織網(wǎng)目數(shù)為 100 目的光伏電纜,相比目數(shù)為 60 目的電纜,能夠更有效地阻擋外部的電磁信號進入電纜內(nèi)部,同時也能更好地抑制電纜內(nèi)部信號向外輻射。
金屬箔屏蔽層的厚度和完整性也會影響屏蔽性能。較厚的金屬箔能夠提供更好的屏蔽效果,但可能會使電纜的柔韌性降低。在一些對電磁兼容性要求較高的光伏系統(tǒng)中,如靠近通信基站或者電子設(shè)備的光伏電站,選擇具有良好屏蔽效果的屏蔽層規(guī)格可以有效地減少電磁干擾,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。