近年來(lái),光伏行業(yè)的技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快,如單塊組件的功率越來(lái)越大,組串的電流也越來(lái)越大。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,組件適當(dāng)超配也可以降低初始投資成本,那么,在光伏系統(tǒng)中,應(yīng)用大功率高效組件和組件高超配之后,光伏系統(tǒng)的電纜應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)選型呢?
1、直流電纜按組件的電流選取
直流電纜安裝在陽(yáng)光下,建議選取光伏專用電纜。和普通電纜不一樣,光伏電纜的材料加入了抗紫外線、臭氧的材料,并能承受劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕,可在戶外使用25年以上。光伏電纜型號(hào)較多,截面積1.5m㎡到35m㎡都有,用得比較多的是4m㎡。隨著光伏組件電流的增加,及單機(jī)逆變器功率的增加,電纜的長(zhǎng)度也在增加,6m㎡的直流電纜應(yīng)用也在增加。
一般建議光伏直流的損耗不能超過(guò)2%,我們可以通過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)選擇直流電纜.PV 4m㎡直流電纜的線阻是4.6mΩ/米,PV 6m㎡直流電纜的線阻是3.1mΩ/米,如果直流電壓為600V,2%的壓降損耗就是12V,如果組件的電流是10A,4m㎡直流電纜的最長(zhǎng)距離260米,算上正負(fù)極,組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不能超過(guò)130米,如果大于這個(gè)距離,建議選6m㎡直流電纜,但建議組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離在200米以內(nèi)。如果組件是500W+電流超過(guò)13A,4m㎡直流電纜的最長(zhǎng)距離就200米,算上正負(fù)極,組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不能超過(guò)100米,如果大于這個(gè)距離,建議選6m㎡直流電纜,但建議組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不能超過(guò)150米。如果是雙面組件,電流超過(guò)15A,4m㎡直流電纜的最長(zhǎng)距離160米,算上正負(fù)極,組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不能超過(guò)80米,如果大于這個(gè)距離,建議選6m㎡直流電纜,但建議組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不能超過(guò)130米。
2、交流電纜按逆變器的電流選取
為了減少成本,現(xiàn)在光伏電站的組件和逆變器很少按1:1的比例配置,而是根據(jù)光照條件、項(xiàng)目需要等情況,有一定量的超配。如一個(gè)電站,有1:1.2的超配,組件是24kW,用一臺(tái)20kW的逆變器,交流電纜怎么選取按照逆變器的最大電流來(lái)定,因?yàn)闊o(wú)論組件超配多少,逆變器有限流功能,交流輸入的電流始終不會(huì)超過(guò)逆變器的最大電流。
常用的光伏系統(tǒng)交流銅電纜有BVR和YJV等多種型號(hào),BVR的意思是銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線,YJV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜,選型時(shí)要注意電纜的電壓等級(jí)、溫度等級(jí),應(yīng)選擇阻燃型。電纜規(guī)格采用芯數(shù)、標(biāo)稱截面和電壓等級(jí)表示,單芯分支電纜規(guī)格表示法,1*標(biāo)稱截面,如: 1*95 0.6/1kV;多芯絞合型分支電纜規(guī)格表示法,同一回路電纜根數(shù)*標(biāo)稱截面,如:4*185+1*95 0.6/1KV。
3、單芯電纜與多芯電纜的區(qū)別
單芯電纜是指在一個(gè)絕緣層內(nèi)只有一路導(dǎo)體。多芯電纜是指有一根以上絕緣線芯的電纜。從絕緣性能來(lái)講,單芯和多芯電纜都需要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
多芯電纜和單芯電纜的區(qū)別是,單芯電纜其兩端直接接地,電纜的金屬屏蔽層還可能產(chǎn)生環(huán)流,形成損耗;多芯線一般都是三根芯的線,因?yàn)樵陔娎|運(yùn)行中,流過(guò)三個(gè)線芯的電流總和為零,在電纜金屬屏蔽層兩端基本上沒(méi)有感應(yīng)電壓。
從電路容量上來(lái)講,單芯和多芯電纜,同一截面,單芯電纜的額定載流量大于三芯電纜的額定載流量;單芯電纜的散熱性能大于多芯電纜的散熱性能,在相同負(fù)載或者短路情況下,單芯電纜的發(fā)熱量小于多芯電纜,更安全;
從電纜鋪設(shè)上來(lái)講,多芯電纜敷設(shè)更簡(jiǎn)單方便,電纜有內(nèi)層和多層雙層保護(hù)更安全;單芯電纜敷設(shè)更方便,彎折更容易,但長(zhǎng)距離的敷設(shè)難度單芯電纜大于多芯電纜;從電纜頭的安裝上講,單芯電纜頭安裝起來(lái)更容易,分線方便。
價(jià)格方面,多芯電纜比單芯電纜的單價(jià)稍高一些。
在光伏系統(tǒng)中,戶用項(xiàng)目和小型工商業(yè)項(xiàng)目,逆變器的功率在20kW以下,單根電纜截面積10m㎡以下,建議采用多芯電纜,這時(shí)敷設(shè)難度不大,又便于管理。如果逆變器功率在20-60kW之間,單根電纜截面積10m㎡以上,35m㎡以下,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選取。如果逆變器功率在60kW以上,單根電纜截面積在35m㎡以上,建議選擇單芯電纜,一是操作方便;二是價(jià)格也更便宜。