關(guān)于光伏電站選擇合適的電纜分析和介紹

電纜類(lèi)型

按照應(yīng)用位置不同，分布式光伏系統(tǒng)中線(xiàn)纜可分為直流線(xiàn)纜、交流線(xiàn)纜和接地線(xiàn)纜：

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直流線(xiàn)纜多為戶(hù)外鋪設(shè)，需要防潮、防曬、防寒、防紫外線(xiàn)等，因此分布式光伏系統(tǒng)中的直流線(xiàn)纜一般選擇光伏認(rèn)證的專(zhuān)用線(xiàn)纜，考慮到直流插接件和光伏組件輸出電流，目前常用的光伏直流電纜為PV1-F 1*4mm2。

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交流線(xiàn)纜主要用于逆變器交流側(cè)至交流匯流箱或者交流并網(wǎng)柜，在室外安裝部分的交流線(xiàn)纜需要考慮防潮、防曬、防寒、防紫外線(xiàn)，以及長(zhǎng)距離鋪設(shè)，一般選用YJV型電纜；室內(nèi)安裝的交流線(xiàn)纜，需要考慮防火和防鼠防蟻；

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接地線(xiàn)纜主要用戶(hù)組件的防雷接地、組件支架接地和逆變器交流輸出端接地。

電纜截面

目前大家對(duì)于電纜截面的選擇主要依據(jù)是電纜線(xiàn)徑與電流關(guān)系，往往忽視了環(huán)境溫度、電壓損失、鋪設(shè)方式對(duì)線(xiàn)纜載流能力的影響。在此提供一份常用的YJV三芯電力電纜載流量表格，可以查閱在不同使用環(huán)境下，電纜的載流量，同時(shí)建議在電流接近峰值時(shí)，需要向上選取線(xiàn)徑，詳見(jiàn)《附表1 YJV三芯電力電纜持續(xù)載流量》。

電壓損失

光伏系統(tǒng)中的電壓損失可以表征為：電壓損失=通過(guò)電流*線(xiàn)纜長(zhǎng)度*電壓因子，通過(guò)公式可以看出，電壓損失與線(xiàn)纜的長(zhǎng)度成正比關(guān)系，因此在現(xiàn)場(chǎng)勘探時(shí)，應(yīng)該遵循陣列至逆變器、逆變器至并網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近的原則。一般應(yīng)用時(shí)，光伏陣列到至逆變器之間的直流線(xiàn)損不超過(guò)陣列輸出電壓的5%，逆變器至并網(wǎng)點(diǎn)之間的交流線(xiàn)損不超過(guò)逆變器輸出電壓的2%。在工程應(yīng)用過(guò)程中可以采用經(jīng)驗(yàn)公式：△U=（I*L*2）/(r*S)

其中△U ：電纜壓降-V

I ：電纜需要承受最大電流-A

L ：電纜鋪設(shè)的長(zhǎng)度-m

S ：電纜的截面積-mm2

r ：導(dǎo)體電導(dǎo)率-m/（Ω*mm2），r銅=57，r鋁=34

多根多芯線(xiàn)纜成束鋪設(shè)

實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，考慮到線(xiàn)纜布線(xiàn)方式、走線(xiàn)限制等因素，光伏系統(tǒng)的線(xiàn)纜，特別是交流線(xiàn)纜可能會(huì)存在多根多芯線(xiàn)纜成束鋪設(shè)的情況，例如小容量三相系統(tǒng)中，交流出線(xiàn)采用的“一線(xiàn)四芯”或者“一線(xiàn)五芯”的線(xiàn)纜；大容量三相系統(tǒng)中，交流出線(xiàn)采用多根電纜并聯(lián)代替單芯線(xiàn)徑大電纜。在多根多芯電纜成束鋪設(shè)情形下，實(shí)際線(xiàn)纜的載流量會(huì)有一定比例的衰減，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初需要考慮到這種衰減情形，本文檔提供一份表格表征不同情形下的矯正系數(shù)，詳見(jiàn)《附表2 多根多芯電纜成束鋪設(shè)矯正系數(shù)》。

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實(shí)際案例

在某光照條件較好的地方，有一個(gè)村子，在夏季時(shí)候的溫度可以達(dá)到40℃。村委會(huì)為了給村民謀求福利，決議在村里安裝光伏系統(tǒng)，而村民家里的房屋承重達(dá)不到要求，只能在村口的荒地集中安裝。

經(jīng)測(cè)量，荒地可以鋪設(shè)100塊255W組件，采用1臺(tái)GW25K-DT逆變器；

組件到逆變器房間之間距離為30米，逆變器至村口變壓器距離為50米；

組件至逆變器之間線(xiàn)纜、逆變器至并網(wǎng)點(diǎn)之間線(xiàn)纜均采用銅線(xiàn)明管鋪設(shè)；

其中逆變器至并網(wǎng)點(diǎn)之間線(xiàn)纜采用三芯電纜；

需要確認(rèn)各線(xiàn)纜線(xiàn)徑。

組件至逆變器之間線(xiàn)纜：

電纜類(lèi)型：100塊組件分為5串，每串20塊；由于線(xiàn)纜采用明管鋪設(shè)，同時(shí)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)光照條件好，考慮防潮、防曬，決定采用光伏專(zhuān)用線(xiàn)纜PV1-F 1*4mm2；

電纜截面：?jiǎn)涡揪€(xiàn)纜4mm2載流量遠(yuǎn)大于組件的短路電流，可以滿(mǎn)足要求；

電壓損失：△U=（I*L*2）/(r*S)≈（8*30*2）/（57*4）≈2.5V，組件的工作電壓按照200V計(jì)算，電壓損失小于200*5%=10V，滿(mǎn)足要求；

逆變器至并網(wǎng)點(diǎn)之間線(xiàn)纜:

電纜類(lèi)型：YJV銅線(xiàn)三芯交流電纜；

電纜截面：GW25K-DT的交流輸出最大電流為37A，環(huán)境溫度為四十度，明管鋪設(shè)，查詢(xún)表格考慮余量向上升級(jí)后10mm2線(xiàn)纜滿(mǎn)足要求；

電壓損失：△U=（I*L*2）/(r*S)=（37*50*2）/（57*10）≈6.5V；電網(wǎng)相電壓為220V，電壓損失大于220*2%=4.4V，這就是為什么固德威技術(shù)支持部門(mén)在給客戶(hù)推薦GW25K-DT交流線(xiàn)纜配置時(shí)會(huì)推薦16mm2的線(xiàn)纜。

光伏電纜的選擇在符合一般電力電纜原則之外，也要符合光伏系統(tǒng)需要防護(hù)和溫度變化范圍大等特點(diǎn)，合理的選擇線(xiàn)纜和鋪設(shè)方式，不僅可以降低光伏系統(tǒng)的建造成本，同時(shí)可以提高光伏系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性。