光伏电缆与低压电缆有何不同?

               
更新:2020-05-21 16:42:39 星期四
               
摘要:

安装光伏系统时,需要明确规定低压和光伏电缆。因为这些电缆是为不同的应用而设计的,所以性能特性也可能不同。例如, […]

光伏电缆与低压电缆有何不同?

 

安装光伏系统时,需要明确规定低压和光伏电缆。因为这些电缆是为不同的应用而设计的,所以性能特性也可能不同。例如,低压电缆适用于室内或受保护的环境,但通常不适用于室外应用。此规则的一个例外是当电缆埋在地下时,因为光伏电缆不是为满足此要求的应用而设计的。但是,光伏电缆适合安装在电缆槽中,电缆不接触地面。如果在使用电缆的环境中有啮齿动物损伤,这一点特别有用。

 

低压和光伏电缆产品的最高工作温度也不同。在确定所选产品是否适合特定应用时,应在规范阶段考虑这一方面。根据IEC 62930和BS EN 50618标准,为保证生命周期内的连续运行,低压电缆产品的最高连续工作温度为90度,而光伏电缆产品的最高连续工作温度为120度。光伏电缆必须耐臭氧,而低压电缆则不能。尽管低压电缆和光伏电缆在电力传输中的基本功能相同,但根据电缆设计的不同,它们对环境的响应也不同。

 

哪些规范适用于光伏电缆?

 

光伏电缆技术还比较新,这意味着大多数应用将遵循既定的国际标准,以确保电缆产品达到高质量和安全水平。

 

太阳能电池板制造商提供的行业标准保质期为25年。因此,有时建议将其作为太阳能电缆的生命周期。但是,如果不知道电缆的工作温度和工作条件,就不可能准确地给出电缆的额定使用时间。光伏标准规定的耐热性试验结果可用于预测电缆产品的预期寿命。

 

太阳能工程建设地点,特别是偏远地区,对产品的使用寿命和维护成本要求较高。因此,严格规范太阳能产业,确保产品的可靠性和适用性。至少,产品必须符合安装区域的建筑规范。

 

一:根据行业标准,直流电缆需要测试的项目。

 

仅仅对光伏电缆产品进行热耐久性测试并不能保证其达到所需的质量和安全水平。不过,通过对产品进行独立测试并证明其符合适用标准,可以为规范制定者和最终用户提供信心。

 

在与许多从事太阳能技术的公司进行讨论之后,我们制定了电缆相关标准,并推荐了表一所示的直流电缆应进行测试的特性列表,以最大限度地利用潜在的机会。

 

仅仅由电缆制造商声明其电缆通过了其内部测试是不够的,他们必须向行业证明其太阳能产品能满足与验证上述产品特性所涉及的每个特定测试相关的要求。采用测试和认证合作伙伴可以为满足电站运营商和相关机构提供保障。

 

电缆使用不当会缩短项目的寿命,许多太阳能项目正得到地方政府的支持,因此,合理地使用电缆可以让这些太阳能项目向公众利益相关者承诺在财政投资方面的回报。虽然一些认证机构已经制定了自己的光伏电缆产品测试标准,但国际公认的、与直流设备中使用的太阳能电缆产品特别相关的主要标准是:IEC 62930:ed 1.0:2017和BS EN 50618:2014。

 

EN 50618仅适用于使用低烟无卤(LSHF)材料制成的单芯、交联绝缘和护套的镀锡铜软导体的电缆产品,而IEC 62930则将此范围扩展到使用或不使用LSHF材料制造的单芯交联绝缘电力电缆产品。这两个标准都规定了测试光伏电缆产品的严格要求,反映了电缆产品将将要面对的挑战性条件。

 

虽然这些标准具有相似的关键要求,但在允许的材料和可测试的导体尺寸范围方面存在显著差异,我们将在下一节讨论。

 

如何才能制造出符合太阳能光伏系统要求的电缆?

 

在技术层面上,如今化合物和挤压工艺的创新可以帮助电缆制造商满足太阳能行业的独特规格需求。许多电缆制造商正与项目指定方密切合作,以生产符合设计要求的电缆。

 

光伏电缆安装:

为生产满足太阳能光伏系统要求的电缆产品,其设计应满足IEC 62930:ed 1.0:2017和BS EN 50618:2014的要求。接下来,我们将更详细地讨论这些具体要求,其中每个标准都侧重于不同的材料。

 

第一个要求是与二次设备一起使用的电缆产品。在IEC 61140中,二次设备被定义为无安全接地的双绝缘设备。一般来说,二次设备适用于电视、DVD播放机、电动工具等电器。BS EN 50618适用于测试这些类型的电缆产品;但是,IEC 62930没有规定这一点。因此,使用带有二次设备的光伏电缆产品的任何电器应按照BS EN 50618进行测试。

 

为了了解每项标准的具体特点和重点,进一步考虑了电缆导体的尺寸。其中,BS EN 50618仅规定导体尺寸范围在1.5到240m2之间,而IEC 62930允许更大的范围在1.5到400m2之间。应注意的是,即使电缆产品的直径很大,导体的尺寸也可能非常小,因为它被绝缘层、垫层和钢丝铠装所包围。因此,确定哪些标准电缆产品应进行测试不应仅仅基于导体尺寸。

 

标准之间的主要区别是允许测试的材料。例如,BS EN 50618只允许测试由LSHF材料制成的电缆产品。这些类型的电缆产品在发生火灾时释放的烟雾和腐蚀性气体较少。它们通常被指定用于公共建筑,因为它们降低了对公共安全的风险。相比之下,IEC 62930允许测试有或没有LSHF的材料,包括PVC电缆产品。这种材料燃烧时会产生浓烟和有毒烟雾。PVC或改性PVC更适合客户。例如,PVC电缆产品可能更适合从太阳能电池板向水处理设施输送电力,因为它们比LSHF产品更耐化学腐蚀。

 

作为IEC 62930和BS EN 50618的一部分,耐热性试验是强制性的。本试验的目的是确定电缆的使用寿命,包括在120°C以下对任何光伏电缆产品进行20000小时的试验,以模拟产品在运行中的性能。当这些标准首次制定时,耐热性试验引起了一些争议,因为它的主要措施是证明电缆在达到规定阈值之前会运行多长时间;所有这些试验都是在受控条件下进行的。由于许多光伏电缆产品都是在极端条件下安装的,因此本次测试的结果可能不如更成熟的测试(如用于检查护套和绝缘材料是否能承受高温电压的热压测试)那么具有决定性。然而,提交电缆产品进行耐热性试验,可以进一步有助于证明电缆的质量。

 

尽管电缆产品可以顺利通过耐热试验,但也应考虑其他特性将如何受到其工作条件的影响。例如,太阳能电池板通常安装在沿海或沙漠地区,当温度降至这些电缆产品的设计工作温度时,温度可能迅速下降,从而导致电缆断裂或弯曲。如果电缆产品是由劣质材料制成的,它们可能会吸收大量的水,并通过减少电缆产品所能携带的电流来降低电缆产品的性能。这些例子表明,需要对光伏电缆进行广泛的性能测试,以验证在特定条件下安装的质量和适用性。

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