光伏系统直流干线电缆的特性及选型设计-北极星太阳能光伏网

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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。如果说逆变器是整个方阵系统的心脏，那么直流干线系统就是一条条主动脉。由于，直流干线系统采用不接地方案，如果电缆发生接地故障，将会给系统甚至设备带来相比交流大得多的危害，因此，光伏系统工程师对直流干线电缆的认识，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整个电缆故障的90-95%。接地故障的主要原因有三种。第一，电缆制造缺陷，为非合格产品；第二，运行环境恶劣、自然老化、以及遭受外力破坏；第三，安装不规范，接线粗糙。接地故障的根本原因却只有一个---电缆的绝缘材料。光伏电站的直流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，鼠害也比较严重，环境也会非常潮湿。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。

因此，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电缆，大多采用一般低压交流电缆来代替，常用型号为ZR-YJV220.6/1kv、ZRYJY230.6/1kv，电缆大多数为铜芯电缆，也有些电站逐步开始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。

直流干线电缆的绝缘特性

1.交流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，线芯损耗会使温度升高，电缆的绝缘材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，由于温度升高，其击穿电压随之变小。对于一些分布式电站的直流干线，由于环境温度的高低变化，电缆的绝缘材料老化的速度比地埋敷设的电缆大得多，这点尤其应得到注意。

2.电缆绝缘层生产过程中，不可避免地会溶入一些杂质，它们具有相对较小的绝缘电阻率，沿绝缘层径向分布是不均匀的，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。而交流电缆则不会有这种现象。通俗地说，交流电缆的材料受应力冲击是整体的均衡的，而直流干线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该有不同管理和标准。

原标题：光伏系统直流干线电缆的特性及选型设计

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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