光伏电缆
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一,太阳能或光伏(PV)在中国应用日渐广泛,除支持的光伏发电厂发展迅速之外,私人投资者也正积极建厂,计划投产在**销售的太阳能组件。
介绍
许多国家仍处于学习阶段。毫无疑问,为了获取利润,业内企业,都需要向那些已在太阳能应用方面具有多年经验的国家和公司学习。
建造经济高效的盈利性的光伏发电厂,代表了所有太阳能制造商重要的目标和**竞争力。事实上,盈利能力不仅仅取决于太阳能组件自身的效率或高性能,也离不开一系列表面看来与组件无直接关系的部件。但所有这些部件(如电缆、连接器、接线盒)应依据招标人的长期投资目标进行选择。所选部件的高质量可以避免因高昂的维修和维护费用而导致太阳能系统无法盈利。
例如,人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布线系统视为关键部件,
但是,如果未能采用太阳能应用的电缆,将会影响到整个系统的使用寿命。
实际上,太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用,如高温和紫外线辐射。在欧洲,晴天时将导致太阳能系统的现场温度高达100°C。至此,我们可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和高质量交叉链接材料,但遗憾的是,额定温度为90°C的橡胶电缆,还有即便是额定温度为70°C的PVC电缆也常常在户外使用,显然,这将大大影响系统的使用寿命。
HUBER+SUHNER太阳能电缆的生产已有20多年的历史。欧洲采用此类电缆的太阳能设备也已使用了20余年,而且至今仍然处于很好的工作状态。
环境应力
就光伏应用而言,户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用低档材料,将导致电缆护套易碎,甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失,同时发生电缆短路的风险也会增大,从中长期看,发生火灾或人员伤害的可能性也较高。
HUBER+SUHNER RADOX®太阳能电缆是一种电子束交叉链接电缆,额定温度为120°C,在所属设备中可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。根据**标准IEC216,RADOX®太阳能电缆,在户外环境下,其使用寿命是橡胶电缆的8倍,是PVC电缆的32倍。这些电缆和部件不仅具有的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性,而且能承受较大范围的的温度变化(例如:从–40°C至125°C)。
为应对高温导致的潜在危险,制造商倾向于使用双层绝缘橡胶护套电缆(例如:H07 RNF)。但此类电缆的标准版本仅允许用于工作温度为60°C的环境下。而在欧洲,屋顶上即可测得出的温度值却高达100°C。
RADOX®太阳能电缆的额定温度为120°C(可使用20000小时)。这一额定值相当于在90°C的持续温度条件下可使用18年;而当温度**90°C时,其使用寿命较长。通常,要求太阳能设备的使用寿命应达到20至30年以上。
基于上述种种原因,在太阳能系统中使用太阳能电缆和部件是非常有必要的。
抗机械载荷
实际上,在安装和维护期间,电缆可在屋顶结构的锐边上布线,同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够,则电缆绝缘层将会受到严重损坏,从而影响整个电缆的使用寿命,或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。
经辐射交叉链接的材料,具备较高的机械强度。交叉链接工艺改变了聚合物的化学结构,可熔性热塑材料转换为非可熔性弹性体材料,交叉链接辐射显着改善了电缆绝缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。
作为**的太阳能市场,德国已遇到所有与电缆选择相关的问题。如今在德国,50%以上的设备都采用于太阳能应用的HUBER+SUHNER RADOX®电缆。
RADOX®:外观质量
RADOX电缆:
· 完缆芯同心度
· 护套厚度均匀
· 直径较小 · 缆芯分布不同心
· 电缆直径较大(比RADOX电缆直径大40%)
· 护套厚度不均(造成电缆表面缺陷)
电缆安全与保护
安全要求
1.电缆线相互交叉时,高压电缆应在低压电缆下方。如果其中一条电缆在交叉点前后1m范围内穿管保护或用隔板隔开时,小允许距离为0.25m。
2.电缆与热力管道接近或交叉时,如有隔热措施,平行和交叉的小距离分别为0.5m和0.25m。
3.电缆与铁路或道路交叉时应穿管保护,保护管应伸出轨道或路面2m以外。
4.电缆与建筑物基础的距离,应能保证电缆埋设在建筑物散水以外;电缆引入建筑物时应穿管保护,保护管亦应**出建筑物散水以外。
5.直接埋在地下的电缆与一般接地装置的接地之间应相距0.25~0.5m;直接埋在地下的电缆埋设深度,一般不应小于0.7m,并应埋在冻土层下。
保护措施
随着电力电缆埋地敷设工程的迅速发展,对电缆保护提出的较高要求,电缆保护套管是采用聚乙烯PE和优质钢管经过喷砂抛丸前处理、浸塑或涂装、加温固化工艺制作而成。它是保护电线和电缆常用的一种电绝缘管。因为具有绝缘性能良好、化学稳定性高、不生锈、**化、可适应苛刻环境而被广泛得以应用。
使用电缆保护套管保护电缆可以达到如下优势:1、良好的耐腐蚀,使用寿命长,可在潮 湿盐碱地带使用。2、阻燃、耐热性好,可在130度高温下长期使用而不变形,遇火不燃烧。3、强度高、刚度高。用在行车道下直埋*加混凝土保护层,能辊快电缆工程建设进度。4、电缆保护套管无论是管材还是管件都具有一定柔性,能抵御外界重压和基础沉降所引起的破坏。5、具有良好的抗外界信号干扰性能。6、内壁光滑,不刮伤电缆。设计采用承插式的连接方式,方便安装连接。接头处加橡胶密封圈封既适应热胀冷缩,又防止泥砂进入。
存放方法
电缆如果要长期存放,根据电缆的放置位置,应作以下考虑:
1、屋檐下。电缆只在不直接暴露在阳光照射或**高温下,标准局域网电缆就可以应用,建议使用管道。
2、外墙上。避免阳光直接照射墙面及人为损坏。
3、管道里(塑料或金属的)。如在管道里,注意塑料管道的损坏及金属管道的导热。
4、悬空应用/架空电缆。考虑电缆的下垂和压力,打算采用哪种方式,电缆是否被阳光直接照射。
5、直接在地下电缆沟中铺设,这种环境是控制范围小的。电缆沟的安装要定期进行干燥或潮湿程度的检查。
6、地下管道。为便于今后的升级,电缆更换以及与表面压力和周围环境隔离,辅设管道相隔离,辅设管道是一个较好的方法。但不要寄希望于管道会永远保持干燥,这将影响对电缆种类的选择。
质量辨别
购买电线时怎样鉴别优劣
国家已明令在新建住宅中应使用铜导线。但同样是铜导线,也有劣质的铜导线,其铜芯选用再生铜,含有许多杂质,有的劣质铜导线导电性能甚至不如铁丝,较易引发电气事故。市场上的电线品种多、规格多、价格乱,消费者挑选时难度很大。单就家庭装修中常用的2.5平方毫米和4平方毫米两种铜芯线的价格而言,同样规格的一盘线,因为厂家不同,价格可相差20%~30%。至于质量优劣,长度是否达标,消费者较是难以判定。
据业内人士透露:电线之所以价格差异巨大,是由于生产过程中所用原材料不同造成的。生产电线的主要原材料是电解铜、绝缘材料和护套料。原材料市场上电解铜每吨在5万元左右,而回收的杂铜每吨只有4万元左右;绝缘材料和护套料的优质产品价格每吨在8000元~10000元,而残次品的价格每吨只需4000元~5000元,差价较悬殊。另外,长度不足,绝缘体含胶量不够,也是造成价格差异的重要原因。每盘线长度,优等品是100米,而次品只有90米左右;绝缘体含胶量优等品占35%~40%,而残次品只有15%。通过对比,消费者不难看出成品电线销售价格存在差异是材质上存在猫腻所致。
电缆研究现状
**上从lkV低压电缆、6~35kV中低压电缆至110kV高压电缆都倾向于用交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆。其中XLPE生产技术主要分3大类:辐射交联主要生产电气装备用电缆;硅烷交联用硅烷作为交联剂,在催化剂作用下使PE交联;化学交联以低密度聚乙烯(LDPE)为基料,**过氧化物为交联剂,适合于高温、高压、高频等条件使用的线缆,可制造6~35kV、35110kV中高压电缆,航空电缆,控制电缆,其生产技术主要由美国GE公司发明并推广应用。
BelkinaljudmilaIvanovn。采用氟橡胶、低分子量的粘性树脂、交联剂、云母粒子和无机填料,制成的绝缘电缆具有较高的耐电晕性能、优良的弹性、耐热性能和阻燃性能。
20世纪80年代初,国外就已研制了低烟无卤阻燃电缆,到80年代后期,已经开发了*二代电线电缆用无卤阻燃电缆。同代产品相比,*二代无卤阻燃电缆除了在阻燃性能、发烟性、毒性、腐蚀性能、力学性能、电性能上有所改进外,其高速挤出性能是一大特征。日本每年颁布50余件与无卤阻燃电缆有关的**,这些发明大多属于日立电线株式会社、日本联合碳化物公司以及藤仓、住友等电线公司。他们试图用不同的方法解决无卤阻燃电缆的主要问题,既能克服阻燃性能与其他性能的矛盾,又能对各种性能进行综合平衡。
日本原子能研究设施研制出一种可以耐核反应堆中核聚变反应产生的**高温和强辐射的核电站电缆,这种电缆可以在温度**过1000℃、辐射量率**过100MG的恶劣条件下正常工作,它是由导体外面包覆一层绝缘层而形成,绝缘层主要是由含有0.1%~2.0%的氧化物Si—N—O的纤维织物形成,筛网是一层由陶瓷预聚体聚合物处理过的无机绝缘材料形成的。
国外EPR已广泛应用在电力电缆、矿用电缆、船用电缆、电机引出线和核装置用电缆等耐热和高压产品上,使用量约占电缆工业橡胶总用量的10%~15%。商品化的乙丙橡胶绝缘料和屏蔽料已经相当成熟。
MohammedA等研究了交联聚醋酸乙烯酯(EVA)/低密度聚乙烯(LDPE)/金属氢氧化物复合电缆,以交联聚醋酸乙烯酯和低密度聚乙烯为主料,氢氧化铝和氢氧化镁作阻燃剂。研究发现含有氢氧化镁电缆的性能多数好于含有氢氧化铝的电缆的性能;当采用氢氧化铝作阻燃剂时,用马来酸酐接枝聚乙烯**用乙烯基硅烷作相容剂接枝聚乙烯。
而俄罗斯国内电缆工程中的科学和技术发展方向又依据于研究是否有创新。这些研究方法包括中高电压的交联聚乙烯绝缘电缆的发展和组织生产、耐燃电缆的研究,尤其注重宽带接入系统的光纤电缆行业的发展。
江苏上上电缆集团创建于1967年,是国家技术创新**企业,拥有国家认定企业技术中心和博士后科研工作站。上上电缆获得首届“中国线缆行业较具竞争力企业”**名,**绝缘线缆企业规模排名中国**,***七,2018年企业实现销售**200亿元。企业还荣获中国工业界“奥斯卡”——“中国工业大奖”,并荣获*二届、*三届“中国质量奖提名奖”,董事长丁山华被中宣部、国家**联合评为全国“诚信之星”。“上上”品牌当选为“中国机械工业较具影响力品牌”、“中国电器工业**品牌”。上上电缆获评“装备中国功勋企业”、“中国质量诚信企业”、“中国出口质量安全**企业”、“国家技术创新**企业”、“中国工业榜样企业”、“全国守合同重信用企业”、“全国质量管理**企业”、“全国**绩效模式**企业”等称号。上上始终专注于电线电缆产品的研发、制造和服务,产品涉及新能源、输配电、海工及船舶、建筑工程、矿用、工业制造、轨道交通、机场等领域。