光伏電纜直流電纜

導(dǎo)體截面：光伏電纜
許多仍處于學(xué)習(xí)階段。毫無疑問，為了獲取利潤，業(yè)內(nèi)企業(yè)，都需要向那些已在太陽能應(yīng)用方有多年的和

公司學(xué)習(xí)。
建造經(jīng)濟(jì)的盈利性的光伏發(fā)電廠，代表了所有太陽能制造商重要的目標(biāo)和核心競爭力。事實上，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*投資目標(biāo)進(jìn)行選擇。所選部件的高可以避免

因高昂的維修和費(fèi)用而太陽能無法盈利。
例如，人們通常不會將連接光伏組件和逆變器的布線視為關(guān)鍵部件,
但是，如果未能采用太陽能應(yīng)用的電纜，將會影響到整個的使用壽好。
實際上，太陽模常會在惡劣條件下使用，如高溫和紫外線輻射。在歐洲，晴天時將太陽能的現(xiàn)場溫度高達(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，這將大大影響的使用

壽好。
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)。
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、溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。在該種應(yīng)力下使光伏電纜直流電纜

用低檔材料，將電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|絕緣層。所有這些情況都會直接電纜損失，同時發(fā)生電纜

短路的風(fēng)險也會增大，從中*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)備中可光伏電纜直流電纜

抵御惡劣氣候和經(jīng)受機(jī)械沖擊。根據(jù)IEC216，RADOX®太陽能電纜，在戶外下，其使用壽好是橡膠電纜

的8倍，是PVC電纜的32倍。這些電纜和部件不僅具有的耐風(fēng)雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性，而且男受更大

范圍的的溫度變化（例如：從?°C至125°C）。
為應(yīng)對高溫的潛在危險，制造商傾向于使用雙層絕緣橡膠護(hù)套電纜（例如：H07 RNF）。但此類電纜的版

本僅允許用于工作溫度為60°C的下。而在歐洲，屋頂上即可測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）。這一額定值相當(dāng)于在90°C的溫度條件

下可使用18年；而當(dāng)溫度低于90°C時，其使用壽好更長。通常，要求太陽能設(shè)備的使用壽好應(yīng)達(dá)到20至

30年以上。
基于上述種種原因，在太陽能中使用太陽能電纜和部件是非常有必要的。
抗機(jī)械載荷
實際上，在安裝和期間，電纜可在屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線，同時電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸

載荷及沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠，則電纜絕緣層將會受到嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響整個電纜的使用壽好，

或者短路、火災(zāi)和人員傷害危險等問題的出現(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。
作為的太陽能市場，德國已遇到所有與電纜選擇相關(guān)的問題。如今在德國，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
RADOX電纜：
· 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）
對比區(qū)別編輯
光伏電纜的特性是由其電纜絕緣料和護(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)會發(fā)生改變，從而提供其個方面的性能?？箼C(jī)械載荷實際上，在安裝和期間,電纜可在

屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線，同時電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不

夠，則電纜絕緣層將會受到嚴(yán)重?fù)p壞，從而影響整個電纜的使用壽好，或者短路、火災(zāi)和人員傷害危險等

問題的出現(xiàn)。[1] 
主要性能編輯
電性能
1. 直流電阻
成品電纜20℃時導(dǎo)電線芯直流電阻不大于5.09Ω/km。
2 浸水電壓試驗
成品電纜(20m)在(20±5)℃水中浸入時間1h后經(jīng)5min電壓試驗(交流6.5kV或直流15kV)不擊穿。
3 *耐直流電壓
樣品長5m，放入(85±2)℃的含3%好化鈉(NaCl)的蒸餾水中(240±2)h，兩端露面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，試驗電壓為交流1kV，要求不擊

穿。
4 絕緣電阻
成品電纜20℃時絕緣電阻不小于1014Ω·cm，
成品電纜90℃時絕緣電阻不小于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
1. 高溫壓力試驗(GB/T 2951.31-2008)
溫度(140±3)℃，時間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，要求不擊穿。
2 試驗
樣品在溫度90℃、相對濕度85%的下放置1000h，冷卻至室溫后與試驗前相比，抗拉強(qiáng)度變化率≤-30%，斷

裂伸長率的變化率≤-30%。
3 耐酸堿溶液試驗(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℃，時間168h，與

浸溶液前相比，抗拉強(qiáng)度變化率≤±30%，斷裂伸長率≥。
4 相容性試驗
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%，斷裂伸長率變化率≤±30%。
5 低溫沖擊試驗(GB/T 2951.14-2008中的8.5)
冷卻溫度-40℃，時間16h，落錘1000g，撞擊塊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(GB/T 2951.14-2008中的8.2)
冷卻溫度(-40±2)℃，時間16h，試棒直徑為電纜外徑的4～5倍，繞3～4圈，試驗后護(hù)套表面不應(yīng)有目力

可見裂紋。
7 耐臭氧試驗
試樣長度20cm，干燥器皿內(nèi)放置16h。彎曲試驗所用試棒直徑為電纜外徑的(2±0.1)倍，試驗箱：溫度(40

±2)℃，相對濕度(55±5)%，臭氧濃度(200±50)×10-6%，空氣流量：0.2～0.5倍試驗箱容積/min。樣品

放置試驗箱72h，試驗后護(hù)套表面不應(yīng)有目力可見裂紋。
8 耐氣候性/紫外線試驗
每個周期：灑水18min，氙燈干燥102min，溫度(65±3)℃，相對濕度65%，波長300～400nm條件下的功率

：(60±2)W/m2。720h后進(jìn)行室溫下彎曲試驗。試棒直徑為電纜外徑的4～5倍，試驗后護(hù)套表面不應(yīng)有目

力可見裂紋。
9 動態(tài)穿透試驗
室溫條件下，切割速度1N/s，切割試驗數(shù)：4次，每次繼續(xù)試驗樣品須向前挪動25mm，并順時針90°后進(jìn)

行。記錄彈簧鋼針與銅線瞬間的穿透力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90°處共制作4個凹痕，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℃試驗箱內(nèi)3h，然后在各自相應(yīng)的試驗箱內(nèi)卷繞于芯軸上，芯軸直徑為(3

±0.3)倍電纜外徑。每個樣品至少一個刻痕位于外側(cè)。進(jìn)行AC0.3kV浸水電壓試驗不擊穿。
11 護(hù)套熱收縮試驗(GB/T 2951.13-2008中的11)
樣品切取長度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)，冷卻至室溫

，要求樣品熱收縮率≤2%。
12 垂直試驗
成品電纜在(60±2)℃放置4h后，進(jìn)行GB/T 18380.12-2008規(guī)定的垂直試驗。
13 鹵素含量試驗
PH及導(dǎo)電率
樣品置放：16h，溫度(21～25)℃，濕度(45～55)%。試樣二個，各(1000±5)mg，碎至0.1mg以下的微粒。

空氣流量(0.0157·D2)l·h-1±10%，舟與燒爐加熱有效區(qū)邊緣之間距≥300mm，舟處的溫度須≥935℃，

離舟300m處(順空氣流動方向)溫度須≥900℃。
試驗樣品所產(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，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。
試驗樣品所產(chǎn)生氣體通過含有220ml/個 0.1M氫氧化鈉溶液的氣體洗瓶吸取;將兩個氣體洗瓶的注入量瓶，

同時應(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被測溶液

滴入量瓶中，加入濃硝酸4ml，20ml 0.1M*，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*混合，用磁性攪拌器攪拌，加入硫氫酸銨滴定溶液。
要求：兩個樣品值的均值：HCL≤0.5%;HBr≤0.5%;
每個樣品值≤兩個樣品值的均值±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

算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，斷裂伸長率≥125%，護(hù)套抗拉強(qiáng)度≥8.0N/mm2，斷裂伸長率≥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

長率變化率≤-30%。
15 熱延伸試驗
20N/cm2負(fù)重下，樣品經(jīng)(200±3)℃、15min的熱延伸試驗后，絕緣及護(hù)套伸長率的中間值應(yīng)不大于，試件

從烘箱內(nèi)取出冷卻后標(biāo)記線間距離的量的中間值對試件放入烘箱前該距離的百分比應(yīng)不大于25%。
16 熱壽好
根據(jù)EN 60216-1、EN60216-2阿列紐斯曲線進(jìn)行，溫度指數(shù)為120℃。時間5000h。絕緣及護(hù)套斷裂伸長率

保留率：≥50%。之后進(jìn)行室溫下彎曲試驗。試棒直徑為電纜外徑的2倍，試驗后護(hù)套表面不應(yīng)有目力可見

裂紋。要求壽好：25年。
電纜的選型
在太陽能光伏發(fā)電中低壓直流輸送部分使用的電纜，因為使用和技術(shù)要求不同，對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，長度不夠時

還可以使用電纜。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*的防紫外線、水、臭氧、酸、鹽的侵蝕能力，*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的多股軟線，盡量就近連接。選擇短而粗的電纜可

使減小損耗，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的多股軟線，截面積規(guī)格根據(jù)方

陣輸出電流而定。
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

各電纜中連續(xù)工作電流的1.5倍。