光伏系统直流干线电缆特性及要求

1、光伏系统直流干线电缆特性及要求 直流干线是光伏组件系统经汇流箱汇流后到逆变器的传输用线。倘若说逆变器是囫囵方阵系统的心脏，那么直流干线系统就是一条条主动脉。因为，直流干线系统采用不接地方案，倘若电缆发生接地故障，将会给系统甚至设备带来相比沟通大得多的危害，因此，光伏系统工程师对直流电缆的认识，要比其他行业电气工程师更为谨慎。综合各种电缆事故分析，我们得出电缆的接地故障占囫囵电缆故障的90-95%。 接地故障的主要缘由有三种： 第一，电缆制造缺陷，为非合格产品; 其次，运行环境恶劣、自然老化、以及遭遇外力破坏 第三，安装不规范，接线粗糙。接地故障的根本缘由却惟独一个电缆的绝缘材料。光伏电站的直流

2、干线运行环境比较恶劣。我国大型地面电站一般都在西部，这些地方一般都是荒漠、盐碱地以及昼间温差大，鼠害也比较严峻，环境也会十分湿润。电缆地埋敷设，电缆沟的填挖要求比较高;分布式电站电缆的运行环境也不比上述地面的要好，电缆会承受很高的温度，有技术人员测控，屋顶温度甚至能达到100-110的高温，电缆的防火阻燃要求，以及高温对电缆的绝缘击穿电压影响很大。 光伏电站直流干线电缆的选型设计要考虑以下几点： 1、 电缆的绝缘性能 2、 电缆的防潮、防寒以及耐候性 3、 电缆的耐热阻燃性能 4、 电缆的敷设方式 5、 电缆的导体材料(铜芯、铝合金芯、铝芯) 6、 电缆的截面规格 目前，我国光伏电站的直流干线

3、电缆，大多采用一般低压沟通电缆来代替，常用型号为ZR-YJV22 0.6/1kv、ZRYJY23 0.6/1kv，电缆大多数为铜芯电缆，也有些电站逐步开头采用铝合金导体的电缆，但电缆的绝缘材料基本还是按1kv低压电缆的标准生产。也就是说，我们的光伏系统工程师对直流电缆厉害关系有认识，但对电缆的技术方案并没有过多重视。 直流电缆的绝缘特性 1， 沟通电缆的场强应力分布是均衡的，电缆绝缘材料着重的是电介质常数，电介质是不受温度影响的;而直流电缆的应力分布是电缆绝内层为最大，受电缆绝缘材料的电阻系数影响，绝缘材料有负温度系数现象，即温度增高，电阻变小;电缆在运行时，线芯损耗会使温度上升，电缆的绝缘材

4、料的电阻系数会随之变化，也将导致绝缘层的电场应力随之变化，也就是说，同样厚度的绝缘层，因为温度上升，其击穿电压随之变小。对于一些分布式电站的直流干线，因为环境温度的凹凸变化，电缆的绝缘材料老化的速度比地埋敷设的电缆大得多，这点尤其应得到留意。 2， 电缆绝缘层生产过程中，不行避开地会溶入一些杂质，具有相对较小的绝缘电阻率，沿绝缘层径向分布是不匀称的，这样也将导致不同部位的体积电阻率不同，在直流电压下，电缆绝缘层的电场也会不同，这样，绝缘体积电阻率最小处会老化更快，成为最先被击穿的隐患点。而沟通电缆则不会有这种现象。通俗地说，沟通电缆的材料受应力冲击是整体的均衡的，而直流电缆绝缘应力总是在最弱处冲击最大。所以，电缆制造环节中的交直流电缆应当有不同管理和标准。 3， 交联聚乙烯绝缘的电缆在沟通电缆中已经广泛使用，具有十分优良的介质性能和物理性能，性价比十分高，但作为直流电缆，其有一个很难解决的空间电荷问题，这点在高压直流电缆中备受重视。聚合物作直流电缆绝缘时，绝缘层中有大量的局部陷阱，造成绝缘内部空间电荷集聚，空间电荷对绝缘材料的影响，主要体现在电场畸变效应和非电场畸变效应两个方面，这两种影响对绝缘材料的危害很大。所谓空间电荷，是指宏观物质的一个结构单元中超过电中性的那部分电荷，在固体中，正或负空间电荷被束缚于某种局域能级而