光伏组件用电缆

技术规范

　　PV-电缆（光伏组件用电缆）目前尚无国家或行业标准，本试验技术规范所涉及到的要求来自于德国标准化委员会PV-系统用电线K411.2.3工作组的初稿。
　　这个初稿将作为德国国家标准报批稿进行发布。
　　德国莱茵TUV（上海）将用此技术规范对PV-电缆的性能进行检测和评估。
　　在德国莱茵TUV公司内部此技术规范的文件编号为2PfG 1169/08.2007。

适用范围

　　2PfG 1169/08.2007适用于高允许1.8kV（线芯对线芯，非接地系统）直流电压、在光伏系统中CD侧使用的单芯软电缆（电线）。
　　该产品适合于Ⅱ类等级下使用。
　　电缆运行的环境温度高到90℃。
　　电缆可以多根并联使用。
　　特殊名词术语
　　PV 系统（photovoltaic system）：光伏系统（太阳能系统）。
　　DC侧（DC side）：光伏装置中从光伏电池到光伏换流器直流端子之间的部分。
　　标准试验条件下的开路电压（UOC STC）：在标准试验条件下，未加载（开路）的光伏组件、光伏电线、光伏列阵、光伏发电机或光伏换流器直流侧的电压。
　　标准试验条件下的短路电流（ISC TC）：在标准试验条件下，光伏组件、光伏电线、光伏列阵或光伏发电机的短路电流。　

基本信息

　　4.1电缆型号：PV1-F
　　4.2电缆特性
　　●额定电压：
　　AC U0/U=0.6/1kV
　　DC 1.8kV（线芯对线芯，非接地系统，没有负载下的回路）
　　如果电缆使用在直流系统中，其导体间的额定电压应不大于电缆AC额定值U的1.5倍。在单相接地直流系统中，此数值应乘以0.5的系数。
　　●温度范围：
　　环境温度： -40℃到+90℃
　　导体高工作温度：120℃
　　电缆运行的环境温度高到90℃。依据EN60216-1标准进行考核，其绝缘和护套的温度指数是120℃。
　　期望使用寿命是25年
　　5秒钟的短路温度是200℃
　　4.3电缆结构
　　●导体
　　导体芯数： 1
　　导体是EN60228（IEC60228、GB/T3956）中的5类导体，而且是镀锡的。
　　●导体的截面
　　1.5，2.5，4，6，10，16，25，35mm2。
　　●导体隔离层
　　在导体周围可以使用一层合适的无卤材料作为隔离层。
　　●绝缘
　　绝缘应是挤出型的无卤材料，应是一层或紧密粘附着的几层组成。绝缘应是实心且材质均匀，在剥离绝缘时尽可能不要损伤绝缘本身、导体和镀锡层。
　　绝缘厚度由生产商规定，但小值≥0.5mm。
　　建议的绝缘厚度
　　标称截面（mm2） 1.5 2.5 4 6 25 35
　　绝缘标称厚度（mm） 1 1 1 1 1.2 1.2
　　●导体隔离层
　　在绝缘周围可以使用一层合适的无卤材料作为隔离层。
　　●护套
　　绝缘线芯有护套包覆，护套应是合适的无卤材料。
　　护套应是挤出型的无卤材料，应是一层或紧密粘附着的几层组成。
　　护套厚度由生产商规定，但小值≥0.5mm。
　　建议的护套厚度
　　标称截面（mm2） 1.5 2.5 4 6 25 35
　　护套标称厚度（mm） 0.8 0.8 0.9 0.9 1.2 1.2
　　●外径
　　外径的平均值应在生产商规定的范围内。
　　●多芯结构
　　在多芯结构中每一个单芯电缆都应符合本技术文件的要求；在多芯结构中每一个附加元件都应符合本技术文件的要求。
　　4.4电缆载流量的要求
　　环境温度：60℃，导体高工作温度：120℃
　　标称截面（mm2） 安装种类
　　单芯电缆空气中自由敷设（A） 单芯电缆敷设在设备表面（A） 在设备表面相邻敷设（A）
　　1.5 30 29 24
　　2.5 41 39 33
　　4 55 52 44
　　6 70 67 57
　　10 98 93 79
　　16 132 125 107
　　25 176 167 142
　　35 218 207 176
　　偏离环境温度是载流量的换算因子（依据IEC 60364-5-52）
　　环境温度 换算因子
　　℃≤60 1
　　70 0.91
　　80 0.82
　　90 0.71
　　100 0.58
　　110 0.41
　　●老化前后拉力（取之于成品上的试件）
　　单位 绝缘 护套 试验方法
　　抗张强度      小 N/mm2 6.5 8.5 EN60 811
　　断裂伸长率    小 % 125 125 EN60 811
　　空气烘箱中老化试验 EN60 811
　　老化温度 ℃ 150±2 150±2
　　老化时间 h 168 168
　　抗张强度变化率 % -30 -30
　　断裂伸长率变化率 % -30 -30
　　●热固型混合物热延伸试验（取之于成品上的试件）
　　单位 绝缘 护套 试验方法
　　试验温度 ℃ 200±3 200±3 EN 60811
　　负荷 N/cm2 20 20
　　挂重时间 Min. 15 15
　　负载下伸长率                    大 % 100 100
　　冷却后伸长率                    大 % 25 25
　　●低温拉伸试验 （取之于成品上的试件）
　　单位 绝缘 护套 试验方法
　　试验温度 ℃ -40±2 -40±2 EN 60811
　　冷却后伸长率                    小 % 30 30
　　●湿热试验 （取之于成品上的试件）
　　单位 绝缘 护套 试验方法
　　湿热试验条件 EN 60068
　　老化温度 ℃ 90±2 90±2
　　老化时间 h 1000 1000
　　老化湿度 % 85 85
　　抗张强度变化率 % -30 -30
　　断裂伸长率变化率 % -30 -30
　　●耐酸碱试验 （护套）
　　单位 草酸（N-Oxalic-acid） 氢氧化钠
　　（N-sodium hydroxide）
　　化学浓度 （重量浓度） % 4.5 4
　　处理温度 ℃ 23 23
　　处理时间 h 168 168
　　抗张强度变化率 % ±30 ±30
　　老化后断裂伸长率 % 100 100
　　●耐UV（紫外线）老化试验 （成品电缆）
　　试验方法：HD 605/A1或UL1581
　　总试验时间：720h
　　一个周期内：洒水18min，氙灯干燥102min
　　箱体测试温度：63℃
　　箱体湿度：65％
　　疝灯条件：波长300－400nm条件下的小功率为（60±2）W/m2
　　紧接着进行室温条件下的8弯曲试验
　　要求：电缆表面无裂缝
　　●耐臭氧试验 （成品电缆）
　　试验方法：EN 50396或IEC60245
　　弯曲试样所用试棒直径为线芯直径的（2±0,1）倍
　　试验箱温度（40±2）℃，
　　试验箱湿度（55±5）％
　　臭氧浓度（200±50）×10-6％，
　　空气流量：0.2-0.5倍试验箱容积/min
　　样品放置试验箱时间：72h
　　要求：电缆表面无开裂
　　●寿命特性试验
　　要求：绝缘和护套材料的温度指数为120℃
　　寿命：25年
　　可以用二种方法进行评定
　　EN 50305：防火铁路电缆-试验方法（卷绕电压法）
　　IEC 60216-2：电气绝缘耐热特性的确定
　　建议采用IEC60216-2的方法进行热寿命评定。
　　在求取温度指数时，为了获得失效时间与热力学（）温度倒数之间的阿累尼乌斯关系，试样应该在分布范围足够宽的（不少于3个，好是4个）老化温度下进行老化试验。
　　老化温度选取原则：
　　a） 在求温度指数时，低老化温度应使测得的平均失效时间不低于5000h的温度。求温度指数时，耐热线的外推不应超过25℃。
　　b） 高老化温度应是使测得的平均失效时间不小于100h的温度。
　　c） 如果预计在整个老化范围内老化机理相同，则各相邻老化温度之间的温度差值应取等值，通常取20℃。
　　根据该产品使用材料的特性，我们建议选择3个温度点进行热寿命评定。
　　145 ℃、165 ℃ 、185 ℃