光伏系統(tǒng)如何合理選取電纜？

近年來，光伏行業(yè)的技術(shù)發(fā)展越來越快，單塊組件的功率越來越大，組串的電流也越來越大，大功率的組件電流已經(jīng)到了17A以上。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，采用大功率組件和合理超配可以降低系統(tǒng)初始投資成本和度電成本。交直流電纜在系統(tǒng)中的成本占比不低，應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)選型才能降低成本呢？

1.直流電纜的選取

直流電纜都是安裝在戶外下面，一般建議選取經(jīng)過輻照交聯(lián)的光伏專用電纜，經(jīng)高能電子束輻照后，電纜的絕緣層材料的分子結(jié)構(gòu)從線性變成三維網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，耐溫等級從非交聯(lián)的70℃提高到90℃、105℃、125℃、135℃、甚至150℃，比同規(guī)格的電纜的載流量提高15-50%，能承受劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕，可以在戶外使用25年以上。直流電纜在選取的時(shí)需選擇正規(guī)廠家的具備相關(guān)認(rèn)證的產(chǎn)品才能確保長期戶外使用的需求。

光伏直流電纜目前用得比較多的是PV1-F 1*4的4平方電纜，但隨著光伏組件電流的增加，以及單機(jī)逆變器功率的增加，直流電纜的長度也在增加，6平方的直流電纜應(yīng)用也在增加。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范，一般建議光伏直流的損耗不能超過2%，我們通過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)直流電纜怎么選，PV1-F 1*4mm2 直流電纜的線阻是4.6mΩ/米，PV 6mm2直流電纜的線阻是3.1mΩ/米，假設(shè)直流組件工作電壓為600V，2%的壓降損耗就是12V，假設(shè)組件電流為13A，采用4mm2直流電纜，組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不能超過120米（單串，不含正負(fù)極），如果大于這個(gè)距離，建議選6mm2直流電纜，但建議組件最遠(yuǎn)端離逆變器的距離建議不超過170米。

光伏電纜線損計(jì)算

2.交流電纜的選取

為了降低系統(tǒng)成本，現(xiàn)在光伏電站的組件和逆變器很少按1：1的比例去配置，而是根據(jù)光照條件、項(xiàng)目需要等情況，設(shè)計(jì)一定量的超配。比如110KW組件，選用一臺100KW逆變器，按照逆變器交流側(cè)1.1倍超配計(jì)算，最大交流輸出電流約為158A。交流電纜選取按照逆變器的最大輸出電流定即可。因?yàn)闊o論組件超配多少，逆變器交流輸入的電流始終不會超過逆變器的最大輸出電流。

逆變器交流輸出參數(shù)

常用的光伏系統(tǒng)交流銅電纜有BVR和YJV等多種型號，BVR的意思是銅芯聚氯乙烯絕緣軟電線，YJV交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，選型時(shí)要注意電纜的電壓等級，溫度等級，要選擇阻燃型的，電纜規(guī)格采用芯數(shù)，標(biāo)稱截面和電壓等級表示：單芯分支電纜規(guī)格表示法，1*標(biāo)稱截面，如: 1*25mm 0.6/1kV，表示一根25平方的電纜。多芯絞合型分支電纜規(guī)格表示法，同一回路電纜根數(shù)*標(biāo)稱截面，如:3*50+2*25mm 0.6/1KV，表示3根50平方的火線、一根25平方的零線和一根25平方的地線。

單芯電纜與多芯電纜有什么區(qū)別？

單芯電纜是指在一個(gè)絕緣層內(nèi)只有一路導(dǎo)體。多芯電纜是指有一根以上絕緣線芯的電纜。從絕緣性能來講，單芯和多芯電纜都需滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。

多芯電纜和單芯電纜的區(qū)別是，單芯電纜其兩端直接接地，電纜的金屬屏蔽層還可能產(chǎn)生環(huán)流，形成損耗；多芯線一般都是三根芯的線，因?yàn)樵陔娎|運(yùn)行中，流過三個(gè)線芯的電流總和為零，在電纜金屬屏蔽層兩端基本上沒有感應(yīng)電壓。

從電路容量上，單芯和多芯電纜，同一截面，單芯電纜的額定載流量大于三芯電纜的額定載流量；單芯電纜的散熱性能大于多芯電纜的散熱性能，在相同負(fù)載或者短路情況下，單芯電纜的發(fā)熱量小于多芯電纜，更安全；

從電纜鋪設(shè)上，多芯電纜敷設(shè)更簡單方便，電纜有內(nèi)層和多層雙層保護(hù)更安全；單芯電纜敷設(shè)時(shí)彎折更容易，但長距離的敷設(shè)難度單芯電纜大于多芯電纜。從電纜頭的安裝上，單芯電纜頭安裝起來更容易，分線方便。價(jià)格上，多芯電纜比單芯電纜的單價(jià)要稍高一些。

光伏系統(tǒng)布線技巧

光伏系統(tǒng)的線路分為直流部分和交流部分，這兩部分線路需要單獨(dú)布線，直流部分與組件連接，交流部分要與電網(wǎng)連接。中大型電站直流電纜較多，為了方便以后檢修，各電纜的線號要貼牢。強(qiáng)電和弱電線分開，如果有信號線，比如485通訊，要單獨(dú)走線，避免受到干擾。走線要準(zhǔn)備穿線管、橋架，盡量不要讓線外露，走線時(shí)橫平豎直會更好看。穿線管、橋架內(nèi)盡量不要有電纜接頭，因?yàn)榫S護(hù)不方便。若有鋁線替代銅線的場景，則必須使用可靠的銅鋁轉(zhuǎn)接端子。

在整個(gè)光伏系統(tǒng)中，電纜是非常重要的組成部分，在系統(tǒng)中成本占比越來越高。我們在做電站設(shè)計(jì)時(shí)，需在保證電站可靠運(yùn)行的前提下盡可能的節(jié)省系統(tǒng)成本，因此，光伏系統(tǒng)交直流電纜的設(shè)計(jì)和選型尤為重要。