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光伏系统直流干线电缆的特性及选型设计

作者:新海燕论坛官网 发布时间:2020-12-22 20:05 点击:

  北极星太阳能光伏网讯: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。

  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.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。

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