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光伏組件用電纜技術(shù)參數(shù)

[當(dāng)前欄目:技術(shù)支持]????? [發(fā)布日期:2014-02-26]

· PV-電纜(光伏組件用電纜) 

1、技術(shù)規(guī)范 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠

   PV-電纜(光伏組件用電纜)目前尚無(wú)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),本試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范所涉及到的要求來自于德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)PV-系統(tǒng)用電線K411.2.3工作組的初稿。 

   這個(gè)初稿將作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿進(jìn)行發(fā)布。 

   德國(guó)萊茵TUV(上海)將用此技術(shù)規(guī)范對(duì)PV-電纜的性能進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估。 

   在德國(guó)萊茵TUV公司內(nèi)部此技術(shù)規(guī)范的文件編號(hào)為2PfG 1169/08.2007。 

2、使用范圍 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝

   2PfG 1169/08.2007適用于最高允許1.8kV(線芯對(duì)線芯,非接地系統(tǒng))直流電壓、在光伏系統(tǒng)中CD側(cè)使用的單芯軟電纜(電線)。 

   該產(chǎn)品適合于Ⅱ類安全等級(jí)下使用。 

   電纜運(yùn)行的環(huán)境溫度最高到90℃。 

   電纜可以多根并聯(lián)使用。 

3、特殊名詞術(shù)語(yǔ) 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝

   PV 系統(tǒng)(photovoltaic system):光伏系統(tǒng)(太陽(yáng)能系統(tǒng))。 

   DC側(cè)(DC side):光伏裝置中從光伏電池到光伏換流器直流端子之間的部分。 

   標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的開路電壓(UOC STC):在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,未加載(開路)的光伏組件、光伏電線、光伏列陣、光伏發(fā)電機(jī)或光伏換流器直流側(cè)的電壓。 

標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的短路電流(ISC TC):在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下,光伏組件、光伏電線、光伏列陣或光伏發(fā)電機(jī)的短路電流。 

4、無(wú)鹵PV-電纜的基本信息 

4.1電纜型號(hào) 

    PV1-F 

4.2電纜特性 

   ●額定電壓: 

     AC U0/U=0.6/1kV 

     DC 1.8kV(線芯對(duì)線芯,非接地系統(tǒng),沒有負(fù)載下的回路) 

    如果電纜使用在直流系統(tǒng)中,其導(dǎo)體間的額定電壓應(yīng)不大于電纜AC額定值U的1.5倍。在單相接地直流系統(tǒng)中,此數(shù)值應(yīng)乘以0.5的系數(shù)。 

●溫度范圍: 

     環(huán)境溫度: -40℃到+90℃ 

     導(dǎo)體最高工作溫度:120℃ 

     電纜運(yùn)行的環(huán)境溫度最高到90℃。依據(jù)EN60216-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核,其絕緣和護(hù)套的溫度指數(shù)是120℃。 

     期望使用壽命是25年 

     5秒鐘的短路溫度是200℃ 

4.3電纜結(jié)構(gòu) 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝

   ●導(dǎo)體 

     導(dǎo)體芯數(shù): 1 

     導(dǎo)體是EN60228(IEC60228、GB/T3956)中的第5類導(dǎo)體,而且必須是鍍錫的。 

   ●導(dǎo)體的截面 

     1.5,2.5,4,6,10,16,25,35mm2。 

    ●導(dǎo)體隔離層 

      在導(dǎo)體周圍可以使用一層合適的無(wú)鹵材料作為隔離層。 

    ●絕緣 

      絕緣應(yīng)是擠出型的無(wú)鹵材料,應(yīng)是一層或緊密粘附著的幾層組成。絕緣應(yīng)是實(shí)心且材質(zhì)均勻,在剝離絕緣時(shí)必須盡可能不要損傷絕緣本身、導(dǎo)體和鍍錫層。 

      絕緣厚度由生產(chǎn)商規(guī)定,但最小值必須≥0.5mm。 

                                

                                           建議的絕緣厚度 

標(biāo)稱截面(mm2) 

1.5 

2.5 

10 

16 

25 

35 

絕緣標(biāo)稱厚度(mm) 

1.0 

1.0 

1.0 

1.0 

1.0 

1.0 

1.2 

1.2 

  

    ●導(dǎo)體隔離層 

      在絕緣周圍可以使用一層合適的無(wú)鹵材料作為隔離層。 

●護(hù)套 

      絕緣線芯必須有護(hù)套包覆,護(hù)套應(yīng)是合適的無(wú)鹵材料。 

      護(hù)套應(yīng)是擠出型的無(wú)鹵材料,應(yīng)是一層或緊密粘附著的幾層組成。 

      護(hù)套厚度由生產(chǎn)商規(guī)定,但最小值必須≥0.5mm。 

       

                                         建議的護(hù)套厚度 

標(biāo)稱截面(mm2) 

1.5 

2.5 

10 

16 

25 

35 

護(hù)套標(biāo)稱厚度(mm) 

0.8 

0.8 

0.9 

0.9 

0.9 

1.1 

1.2 

1.2 

  

●外徑 

      外徑的平均值應(yīng)在生產(chǎn)商規(guī)定的范圍內(nèi)。 

    ●多芯結(jié)構(gòu) 

      在多芯結(jié)構(gòu)中每一個(gè)單芯電纜都應(yīng)符合本技術(shù)文件的要求;在多芯結(jié)構(gòu)中每一個(gè)附加元件都應(yīng)符合本技術(shù)文件的要求。 

4.4電纜載流量的要求安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝 

                            環(huán)境溫度:60℃,導(dǎo)體最高工作溫度:120℃ 

標(biāo)稱截面(mm2) 

安裝種類 

單芯電纜空氣中自由敷設(shè)(A) 

單芯電纜敷設(shè)在設(shè)備表面(A) 

在設(shè)備表面相鄰敷設(shè)(A) 

1.5 

30 

29 

24 

2.5 

41 

39 

33 

55 

52 

44 

70 

67 

57 

10 

98 

93 

79 

16 

132 

125 

107 

25 

176 

167 

142 

35 

218 

207 

176 

                         

                        偏離環(huán)境溫度是載流量的換算因子(依據(jù)IEC 60364-5-52) 

環(huán)境溫度 

換算因子 

℃ 

  

≤60 

1.00 

70 

0.91 

80 

0.82 

90 

0.71 

100 

0.58 

110 

0.41 

  

5、絕緣和護(hù)套材料性能要求 

    ●老化前后拉力(取之于成品上的試件) 

  

  

單位 

絕緣 

護(hù)套 

試驗(yàn)方法 

抗張強(qiáng)度      最小 

N/mm2 

6.5 

8.5 

EN60 811 

斷裂伸長(zhǎng)率    最小 

125 

125 

EN60 811 

空氣烘箱中老化試驗(yàn) 

  

  

  

EN60 811 

老化溫度 

℃ 

150±2 

150±2 

  

老化時(shí)間 

168 

168 

  

抗張強(qiáng)度變化率 

-30 

-30 

  

斷裂伸長(zhǎng)率變化率 

-30 

-30 

  

  

●熱固型混合物熱延伸試驗(yàn)(取之于成品上的試件) 

  

  

單位 

絕緣 

護(hù)套 

試驗(yàn)方法 

試驗(yàn)溫度 

℃ 

200±3 

200±3 

EN 60811 

負(fù)荷 

N/cm2 

20 

20 

  

掛重時(shí)間 

Min. 

15 

15 

  

負(fù)載下伸長(zhǎng)率                    最大 

100 

100 

  

冷卻后永久伸長(zhǎng)率                    最大 

25 

25 

  

  

●低溫拉伸試驗(yàn) (取之于成品上的試件) 

  

單位 

絕緣 

護(hù)套 

試驗(yàn)方法 

試驗(yàn)溫度 

℃ 

-40±2 

-40±2 

EN 60811 

冷卻后永久伸長(zhǎng)率                    最小 

30 

30 

  

●濕熱試驗(yàn) (取之于成品上的試件) 

  

  

單位 

絕緣 

護(hù)套 

試驗(yàn)方法 

濕熱試驗(yàn)條件 

  

  

  

EN 60068 

老化溫度 

℃ 

90±2 

90±2 

  

老化時(shí)間 

1000 

1000 

  

老化濕度 

85 

85 

  

抗張強(qiáng)度變化率 

-30 

-30 

  

斷裂伸長(zhǎng)率變化率 

-30 

-30 

  

  

●耐酸堿試驗(yàn) (護(hù)套) 

  

  

單位 

草酸(N-Oxalic-acid) 

氫氧化鈉 

(N-sodium hydroxide) 

化學(xué)濃度 (重量濃度) 

4.5 

處理溫度 

℃ 

23 

23 

處理時(shí)間 

168 

168 

抗張強(qiáng)度變化率 

±30 

±30 

老化后斷裂伸長(zhǎng)率 

100 

100 

  

●耐UV(紫外線)老化試驗(yàn) (成品電纜) 

      試驗(yàn)方法:HD 605/A1或UL1581 

      總試驗(yàn)時(shí)間:720h 

      一個(gè)周期內(nèi):灑水18min,氙燈干燥102min 

      箱體測(cè)試溫度:63℃ 

      箱體濕度:65% 

      疝燈條件:波長(zhǎng)300-400nm條件下的最小功率為(60±2)W/m² 

      緊接著進(jìn)行室溫條件下的8彎曲試驗(yàn) 

      要求:電纜表面無(wú)裂縫 

●耐臭氧試驗(yàn) (成品電纜) 

      試驗(yàn)方法:EN 50396或IEC60245 

      彎曲試樣所用試棒直徑為線芯直徑的(2±0,1)倍 

      試驗(yàn)箱溫度(40±2)℃, 

      試驗(yàn)箱濕度(55±5)% 

      臭氧濃度(200±50)×10-6%, 

      空氣流量:0.2-0.5倍試驗(yàn)箱容積/min 

      樣品放置試驗(yàn)箱時(shí)間:72h 

      要求:電纜表面無(wú)開裂 

●壽命特性試驗(yàn) 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝

      要求:絕緣和護(hù)套材料的溫度指數(shù)為120℃ 

       壽命:25年 

       可以用二種方法進(jìn)行評(píng)定 

       EN 50305:防火鐵路電纜-試驗(yàn)方法(卷繞電壓法) 

       IEC 60216-2:電氣絕緣耐熱特性的確定 

       建議采用IEC60216-2的方法進(jìn)行熱壽命評(píng)定。 

       在求取溫度指數(shù)時(shí),為了獲得失效時(shí)間與熱力學(xué)(絕對(duì))溫度倒數(shù)之間的阿累尼烏斯關(guān)系,試樣應(yīng)該在分布范圍足夠?qū)挼模ú簧儆?個(gè),最好是4個(gè))老化溫度下進(jìn)行老化試驗(yàn)。 

老化溫度選取原則: 

   a) 在求溫度指數(shù)時(shí),最低老化溫度應(yīng)使測(cè)得的平均失效時(shí)間不低于5000h的溫度。求溫度指數(shù)時(shí),耐熱線的外推不應(yīng)超過25℃。 

   b) 最高老化溫度應(yīng)是使測(cè)得的平均失效時(shí)間不小于100h的溫度。 

   c) 如果預(yù)計(jì)在整個(gè)老化范圍內(nèi)老化機(jī)理相同,則各相鄰老化溫度之間的溫度差值應(yīng)取等值,通常取20℃。 

      根據(jù)該產(chǎn)品使用材料的特性,我們建議選擇3個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行熱壽命評(píng)定。 

      145 ℃、165 ℃ 、185 ℃ 

 

●無(wú)鹵特性試驗(yàn)(絕緣和護(hù)套材料) 

      1、PH 值及導(dǎo)電率   安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝

         試驗(yàn)方法:EN 50267-2-2或IEC60754 

         要求:PH≥4.3; 

         導(dǎo)電率≤10μS/mm 

      2、Cl氯及Br溴含量 

         試驗(yàn)方法:EN 50267-2-1 

         要求:HCL≤0.5%; 

         HBr≤0.5% 

      3、F氟含量(離子選擇電極法) 

         試驗(yàn)方法:EN 60684-2 

         要求:≤0.1%  

6、成品電纜其他性能要求 

6.1電氣性能 

    ● 導(dǎo)體電阻 

       試驗(yàn)方法:EN50395或GB/T3048 

       結(jié)果:應(yīng)符合IEC60228第5類導(dǎo)體的要求。 

    ● 耐電壓試驗(yàn)(成品電纜型式試驗(yàn)) 

     -- 交流耐壓 

       試驗(yàn)方法:EN50395或GB/T3048 

       結(jié)果:6.5kV/5min.不擊穿。 

  或 -- 直流耐壓(成品電纜型式試驗(yàn)) 

       試驗(yàn)方法:EN50395或GB/T3048 

       結(jié)果:15kV/5min.不擊穿。 

● 成品耐火花電壓試驗(yàn) 

       試驗(yàn)方法:EN50395或GB/T3048 

       結(jié)果:10kV不擊穿。 

    ● 護(hù)套表面電阻試驗(yàn) 

       試驗(yàn)方法: EN50395 

       結(jié)果:表面電阻≥109Ω 

    ● 絕緣電阻試驗(yàn)(成品電纜型式試驗(yàn)) 

       試驗(yàn)方法: EN50395或GB/T5013.2 

       結(jié)果: 20℃時(shí)絕緣電阻≥1014Ω.cm,90℃時(shí)絕緣電阻≥1011Ω.cm。 

● 絕緣長(zhǎng)期耐直流試驗(yàn) 

       試驗(yàn)方法: 

       將不小于5m的樣品浸泡在3%的NaCL的鹽水中,樣品兩端露出水面不小于300mm長(zhǎng),鹽水水浴溫度為(85±2) ℃,在導(dǎo)體和水之間施加900V的直流電壓,導(dǎo)體接正極,試驗(yàn)持續(xù)(240±2)h。 

       每隔不大于24h測(cè)量一次泄漏電流,用時(shí)間-電流曲線記錄測(cè)量的電流值。 

       泄漏電流的增加應(yīng)小于10%。 

       試驗(yàn)結(jié)束后取出試樣,進(jìn)行耐電壓試驗(yàn),試驗(yàn)電壓為U(額定電壓),5min,不擊穿。 

6.2成品電纜高溫壓力試驗(yàn) 

    樣品長(zhǎng)度:20m 

    施加重力:F=k(2Dδ-δ2)1/2 ,k=0.6 

    烘箱溫度:(140±3)℃ 

    加溫試驗(yàn):4h 

    要求:安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝 

   a.、冷卻后進(jìn)行耐壓試驗(yàn),AC 6.5/10min,無(wú)擊穿。 

   b、測(cè)壓痕深度,測(cè)得值不得大于壁厚的50%。 

6.3  -40℃下低溫沖擊試驗(yàn)(取之于成品上的試件) 

    ▼成品電纜沖擊試驗(yàn)(依據(jù)EN 60 811) 

          

試驗(yàn)參數(shù)如下表 

電纜的直徑D 

(mm) 

落錘重量 

(g) 

試驗(yàn)桿重量 (g) 

落錘高度(mm) 

D<15 

15<D≤25 

25<D 

1000 

1500 

2000 

200 

200 

200 

100 

150 

200 

  

結(jié)果檢查: 用正常視力(無(wú)須用放大鏡)對(duì)護(hù)套內(nèi)、外表面和絕緣外表面進(jìn)行檢查,不應(yīng)有裂紋。 

6.4成品電纜低溫彎曲試驗(yàn) 

    試驗(yàn)方法:IEC 60811 

    試驗(yàn)溫度:-40℃ 

    試驗(yàn)結(jié)果:無(wú)開裂 

6.5成品電纜相容性試驗(yàn) 

    烘箱溫度:(135±2)℃ 

    老化時(shí)間: 7x24h 

    老化后拉力試驗(yàn) 

    要求:絕緣老化前后抗拉強(qiáng)度變化:≤±30% 

          老化前后斷裂伸長(zhǎng)率變化:≤±30% 

          護(hù)套老化前后抗拉強(qiáng)度變化:≤-30% 

          老化前后斷裂伸長(zhǎng)率變化:≤±30% 

6.6成品電纜動(dòng)態(tài)穿透試驗(yàn) 

    試驗(yàn)在室溫條件下進(jìn)行 

    鋼針加力的速度:1N/s 

    切割試驗(yàn)數(shù):在同一根樣品試驗(yàn)4次,每次試驗(yàn)點(diǎn)相距至少25mm,并切每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90º。 

    記錄彈簧鋼針與導(dǎo)體線芯接觸瞬間的穿透力 

    要求:所得四次均值≥150×Dn1/2 (N) 

          (Dn為IEC60719表2中的導(dǎo)線直徑mm) 

6.7成品電纜耐凹痕試驗(yàn) 

    試驗(yàn)方法: 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠    137-856-79379郝

    取3段成品電纜,長(zhǎng)約2m,在每段樣品上相隔25mm處,并旋轉(zhuǎn)90º處共制做4個(gè)壓痕,壓痕深度0.05mm且與銅導(dǎo)線相互垂直。 

    三段樣品分別置于-15ºC、室溫、+85ºC試驗(yàn)葙內(nèi)3h,然后在各自相應(yīng)的試驗(yàn)葙內(nèi)卷繞于試棒上,試棒直徑為3D(D為電纜最小直徑),每個(gè)樣品至少一個(gè)刻痕位于卷繞后圓周的外側(cè),使樣品冷卻到室溫并在室溫條件下進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)(試驗(yàn)電壓為AC,0.3kV/5min.) 

    要求:不擊穿。 

6.8護(hù)套熱收縮試驗(yàn) 

    試驗(yàn)方法: IEC60811 

    烘箱溫度:120ºC 

    處理時(shí)間: 1h 

    要求: ≤2% 

6.9成品電纜單根燃燒試驗(yàn) 

    試驗(yàn)方法:EN60332-1-2或IEC60332-1-2 

    要求:上夾具下緣與碳化始點(diǎn)距離須 ≥50mm; 

          燃燒向下延燃至上夾具下緣距離須≤540mm。

 


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