有关光伏发电系统电缆选型标准与要求,电缆的导电性能、绝缘性能、耐热阻燃性能、抗老化与线路损耗等,各部位直流电缆截面积依据下列原则和计算方法确定。
由于太阳能光伏发电系统的发电效率不是很高,在实际应用时又会有不少的电能损耗在输电线路上,不能使太阳能光伏发电得到最大化的利用。
因此,直流输送电缆的合理选型对提高太阳能光伏发电利用率,减少线路损耗至关重要。
在太阳能光伏发电系统中低压直流输送部分使用的电缆,因为使用环境和技术要求的不同,对不同部件的连接有不同的要求,总体要考虑的因素有电缆的导电性能、绝缘性能、耐热阻燃性能、抗老化/抗辐射性能及线径规格(截面积)及线路损耗等。
同时在系统设计安装过程中,还应优化设计,采用合理的电路分布结构,使电缆走向尽量短且直,最大限度地降低线路损耗电压,实现光伏发电电能的最大利用率。
具体要求:
(1)组件与组件之间的连接电缆,一般使用组件接线盒附带的连接电缆直接连接,长度不够时还可以使用专用延长电缆。
依据组件功率大小的不同,该类连接电缆截面积有2.5mm2、4.0mm2、6.0mm23种规格。这类连接电缆使用双层绝缘外皮,具有优越的防紫外线、水、臭氧、酸、盐侵蚀的能力,优越的全天候能力和耐磨损能力。
(2)蓄电池与逆变器之间的连接电缆,要求使用通过ul测试或tuv认证的多股软线,尽量就近连接。选择短而粗的电缆可使系统减小损耗,提高效率,增强可靠性。
(3)电池方阵与控制器或直流汇流箱之间的连接电缆,也要求使用通过ul测试或tuv认证的多股软线,截面积根据方阵输出最大电流而定。
选择直流输送电缆既要考虑经济性,又要考虑安全性。电缆截面积偏大,线损就偏小,但会增加线路投资;电缆截面积偏小,线损就偏大,满足不了供电需要,而且安全系数也小。
在太阳能光伏发电系统直流电缆选型中,最好的办法就是按照电缆的经济电流密度来选择电缆的截面积。
各部位直流电缆截面积,依据以下原则与计算方法确定:
1、组件与组件之间的连接电缆、蓄电池与蓄电池之间的连接电缆、交流负载的连接电缆,一般选取的电缆额定电流为各电缆中最大连续工作电流的1.25倍;电池方阵与方阵之间的连接电缆、蓄电池(组)与逆变器之间的连接电缆,一般选取的电缆额定电流为各电缆中最大连续工作电流的1.5倍。
2、考虑温度对电缆性能的影响,电缆工作温度不宜超过20℃,线路的电压降不宜超过2%。
电缆的截面积一般计算方法:s=ρli/0.02u。其中,s为导线截面积,单位是㎡;ρ为电阻率,铜的电阻率=0.0176×10-6ω·m/㎡(20℃);l为电缆的长度,单位是m;i为通过电缆的最大额定电流,单位是a;0.02u为电缆的电压降,u为额定工作电压。
3、为方便电缆截面积的选取,列出了额定电压为12v光伏发电系统电缆选取计算值,供选型计算时参考。当额定电流为10a、电缆长度为10m时,导线的截面积为4.89mm2。如果电缆长度超过10m,则要选用截面积为10mm2的电缆。