光伏電站中常見(jiàn)電纜及材料的相關(guān)介紹
近年來(lái)，太陽(yáng)能（PV）發(fā)電的應用越來(lái)越廣，發(fā)展快，在光伏電站建設過(guò)程中除主要設備，如光伏組件、逆變器、升壓變壓器以外配套連接的光伏電纜材料對光伏電站的整體盈利的能力、運行的安全性，同樣起著(zhù)重要的作用，小編就對光伏電站中常見(jiàn)的電纜及材料的用途和使用環(huán)境做詳細的介紹。
電纜按照光伏電站的系統可分為直流電纜及交流電纜，根據用途及使用環(huán)境的不同分類(lèi)如下：
1、直流電纜
(1)組件與組件之間的串聯(lián)電纜。
(2)組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之間的并聯(lián)電纜。
(3)直流配電箱至逆變器之間電纜。
以上電纜均為直流電纜，戶(hù)外敷設較多，需防潮、防暴曬、耐寒、耐熱、抗紫外線(xiàn)，某些環(huán)境下還需防酸堿等化學(xué)物質(zhì)。
2、交流電纜
(1)逆變器至升壓變壓器的連接電纜。
(2)升壓變壓器至配電裝置的連接電纜。
(3)配電裝置至電網(wǎng)或用戶(hù)的連接電纜。
此部分電纜為交流負荷電纜，戶(hù)內環(huán)境敷設較多，可按照一般電力電纜選型要求選擇
3、光伏電纜
光伏電站中大量的直流電纜需戶(hù)外敷設，環(huán)境條件惡劣，其電纜材料應根據抗紫外線(xiàn)、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。普通材質(zhì)電纜在該種環(huán)境下長(cháng)期使用，將導致電纜護套易碎，甚至會(huì )分解電纜絕緣層。這些情況會(huì )直接損壞電纜系統，同時(shí)也會(huì )增加電纜短路的風(fēng)險，從中長(cháng)期看，發(fā)生火災或人員傷害的可能性也更高，大大影響系統的使用壽命。因此，在光伏電站中使用光伏電纜和部件是很重要的。隨著(zhù)光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，光伏配套部件市場(chǎng)逐步形成，就電纜而言，已開(kāi)發(fā)出了多種規格的光伏電纜產(chǎn)品。
4、電纜導體材料
光伏電站使用的直流電纜多數情況下為戶(hù)外長(cháng)期工作，受施工條件的限制，電纜連接多采用接插件。電纜導體材料可分為銅芯和鋁芯。銅芯電纜具有的抗氧化能力比鋁要好，壽命長(cháng)，穩定性能要好，壓降小和電量損耗小的特點(diǎn)；在施工上由于銅芯柔性好，允許的彎度半徑小，所以拐彎方便，穿管容易；而且銅芯抗疲勞、反復折彎不易斷裂，所以接線(xiàn)方便；同時(shí)銅芯的機械強度高，能承受較大的機械拉力，給施工敷設帶來(lái)很大便利，也為機械化施工提供了條件。相反鋁芯電纜，由于鋁材的化學(xué)特性，安裝接頭易出現氧化現象(電化學(xué)反應)，容易發(fā)生蠕變現象，易導致故障的發(fā)生。
5、電纜絕緣護套材料
光伏電站安裝和運行維護期間，電纜可能在地面以下土壤內、雜草叢生亂石中、屋頂結構的銳邊上布線(xiàn)、露在空氣中，電纜有可能承受外力的沖擊。如果電纜護套強度不夠，電纜絕緣層將會(huì )受到損壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導致短路、火災和人員傷害危險等問(wèn)題的出現。電纜科研技術(shù)人員發(fā)現，經(jīng)輻射交叉連接材料，較輻射處理前有較高的機械強度。交叉鏈接工藝改變了電纜絕緣護套材料聚合物的化學(xué)結構，可熔性熱塑材料轉換為非可熔性彈性體材料，交叉連接輻射則完善了電纜絕緣材料的熱學(xué)特性、機械特性和化學(xué)特性。直流回路在運行中常常受到多種不利因素的影響而造成接地，使得系統不能正常運行。如擠壓、電纜制造不良、絕緣材料不合格、絕緣性能低、直流系統絕緣老化、或存在某些損傷缺陷均可引起接地或成為一種接地隱患。
電纜按照光伏電站的系統可分為直流電纜及交流電纜，根據用途及使用環(huán)境的不同分類(lèi)如下：
1、直流電纜
(1)組件與組件之間的串聯(lián)電纜。
(2)組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之間的并聯(lián)電纜。
(3)直流配電箱至逆變器之間電纜。
以上電纜均為直流電纜，戶(hù)外敷設較多，需防潮、防暴曬、耐寒、耐熱、抗紫外線(xiàn)，某些環(huán)境下還需防酸堿等化學(xué)物質(zhì)。
2、交流電纜
(1)逆變器至升壓變壓器的連接電纜。
(2)升壓變壓器至配電裝置的連接電纜。
(3)配電裝置至電網(wǎng)或用戶(hù)的連接電纜。
此部分電纜為交流負荷電纜，戶(hù)內環(huán)境敷設較多，可按照一般電力電纜選型要求選擇
3、光伏電纜
光伏電站中大量的直流電纜需戶(hù)外敷設，環(huán)境條件惡劣，其電纜材料應根據抗紫外線(xiàn)、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。普通材質(zhì)電纜在該種環(huán)境下長(cháng)期使用，將導致電纜護套易碎，甚至會(huì )分解電纜絕緣層。這些情況會(huì )直接損壞電纜系統，同時(shí)也會(huì )增加電纜短路的風(fēng)險，從中長(cháng)期看，發(fā)生火災或人員傷害的可能性也更高，大大影響系統的使用壽命。因此，在光伏電站中使用光伏電纜和部件是很重要的。隨著(zhù)光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，光伏配套部件市場(chǎng)逐步形成，就電纜而言，已開(kāi)發(fā)出了多種規格的光伏電纜產(chǎn)品。
4、電纜導體材料
光伏電站使用的直流電纜多數情況下為戶(hù)外長(cháng)期工作，受施工條件的限制，電纜連接多采用接插件。電纜導體材料可分為銅芯和鋁芯。銅芯電纜具有的抗氧化能力比鋁要好，壽命長(cháng)，穩定性能要好，壓降小和電量損耗小的特點(diǎn)；在施工上由于銅芯柔性好，允許的彎度半徑小，所以拐彎方便，穿管容易；而且銅芯抗疲勞、反復折彎不易斷裂，所以接線(xiàn)方便；同時(shí)銅芯的機械強度高，能承受較大的機械拉力，給施工敷設帶來(lái)很大便利，也為機械化施工提供了條件。相反鋁芯電纜，由于鋁材的化學(xué)特性，安裝接頭易出現氧化現象(電化學(xué)反應)，容易發(fā)生蠕變現象，易導致故障的發(fā)生。
5、電纜絕緣護套材料
光伏電站安裝和運行維護期間，電纜可能在地面以下土壤內、雜草叢生亂石中、屋頂結構的銳邊上布線(xiàn)、露在空氣中，電纜有可能承受外力的沖擊。如果電纜護套強度不夠，電纜絕緣層將會(huì )受到損壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導致短路、火災和人員傷害危險等問(wèn)題的出現。電纜科研技術(shù)人員發(fā)現，經(jīng)輻射交叉連接材料，較輻射處理前有較高的機械強度。交叉鏈接工藝改變了電纜絕緣護套材料聚合物的化學(xué)結構，可熔性熱塑材料轉換為非可熔性彈性體材料，交叉連接輻射則完善了電纜絕緣材料的熱學(xué)特性、機械特性和化學(xué)特性。直流回路在運行中常常受到多種不利因素的影響而造成接地，使得系統不能正常運行。如擠壓、電纜制造不良、絕緣材料不合格、絕緣性能低、直流系統絕緣老化、或存在某些損傷缺陷均可引起接地或成為一種接地隱患。