光伏系统直流干线电缆的特性及选型设计

直流干线是光伏组件体系经汇流箱汇流后到逆变器的传输用线。假如说逆变器是全部方阵体系的心脏，那么直流干线体系即是一条条主动脉。因为，直流干线体系选用不接地计划，假如电缆发作接地毛病，将会给体系乃至设备带来对比沟通大得多的危害，因而，光伏体系工程师对直流干线电缆的知道，要比其他职业电气工程师更为谨慎。归纳各种电缆事端剖析，咱们得出电缆的接地毛病占全部电缆毛病的90-95%。接地毛病的主要原因有三种。榜首，电缆制作缺点，为非合格商品；第二，运转环境恶劣、天然老化、以及遭受外力损坏；第三，安装不规范，接线粗糙。接地毛病的根本原因却只有一个---电缆的绝缘资料。光伏电站的直流干线运转环境对比恶劣。中国大型地上电站通常都在西部，这些当地通常都是荒漠、盐碱地以及昼间温差大，鼠害也对比严重，环境也会十分湿润。电缆地埋敷设，电缆沟的填挖请求对比高；散布式电站电缆的运转环境也不比上述地上的要好，电缆会承受很高的温度，有技能人员测控，房顶温度乃至能到达100-110℃的高温，电缆的防火阻燃请求，以及高温对电缆的绝缘击穿电压影响很大。因而，光伏电站直流干线电缆的选型规划要思考以下几点：

1、 电缆的绝缘功能2、 电缆的防潮、防寒以及耐候性3、 电缆的耐热阻燃功能4、 电缆的敷设方式5、 电缆的导体资料（铜芯、铝合金芯、铝芯）6、 电缆的截面规范现在，中国光伏电站的直流干线电缆，大多选用通常低压沟通电缆来替代，常用型号为ZR-YJV22 0.6/1kv、ZRYJY23 0.6/1kv，电缆大多数为铜芯电缆，也有些电站逐渐开端选用铝合金导体的电缆，但电缆的绝缘资料根本仍是按1kv低压电缆的规范出产。也即是说，咱们的光伏体系工程师对直流电缆凶猛联系有知道，但对电缆的技能计划并没有过多重视。直流干线电缆的绝缘特性

1. 沟通电缆的场强应力散布是均衡的，电缆绝缘资料着重的是电介质常数，电介质是不受温度影响的；而直流电缆的应力散布是电缆绝内层为最大，受电缆绝缘资料的电阻系数影响，绝缘资料有负温度系数表象，即温度增高，电阻变小；电缆在运转时，线芯损耗会使温度增加，电缆的绝缘资料的电阻系数会随之改变，也将致使绝缘层的电场应力随之改变，也即是说，相同厚度的绝缘层，因为温度增加，其击穿电压随之变小。关于一些散布式电站的直流干线，因为环境温度的高低改变，电缆的绝缘资料老化的速度比地埋敷设的电缆大得多，这点尤其应得到留意。

2. 电缆绝缘层出产进程中，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，沿绝缘层径向散布是不均匀的，这么也将致使不一样部位的体积电阻率不一样，在直流电压下，电缆绝缘层的电场也会不一样，这么，绝缘体积电阻率最小处会老化更快，变成最先被击穿的危险点。而沟通电缆则不会有这种表象。通俗地说，沟通电缆的资料受应力冲击是全体的均衡的，而直流干线电缆绝缘应力总是在最弱处冲击最大。所以，电缆制作环节中的交直流电缆应该有不一样办理和规范。

3. 交联聚乙烯绝缘的电缆在沟通电缆中已经广泛运用，它具有十分优秀的介质功能和物理功能，性价比十分高，但作为直流电缆，其有一个很难处理的空间电荷问题，这点在高压直流电缆中备受重视。聚合物作直流电缆绝缘时，绝缘层中有很多的局部圈套，形成绝缘内部空间电荷集聚，空间电荷对绝缘资料的影响，主要体现在电场畸变效应和非电场畸变效应两个方面，这两种影响对绝缘资料的危害很大。所谓空间电荷，是指微观物质的一个构造单元中超越电中性的那有些电荷，在固体中，正或负空间电荷被捆绑于某种局域能级而以捆绑极化子态的方式供给极化效应。所谓空间电荷极化，即是当在电介质中含有自在离子时，因为离子移动，在正电极一侧的界面上堆集负离子，在负电极一侧的界面上堆集正离子进程。在沟通电场中，资料正负电荷的搬迁无法跟上工频电场的疾速改变，因而不会发生空间电荷效应；而直流电场中，电场按电阻率大小散布，将形成空间电荷并影响电场散布，聚乙烯绝缘中有很多的局部态，空间电荷效应特别严重。交联聚乙烯绝缘层是化学交联而成，是全体型交联构造，归于非极性高聚物，从电缆全部构造上看，电缆自身就像一个较大的电容器，直流输电中止后，相当于已将一个电容器充电完结，虽然导体线芯有接地处理，可是，没能有效进行放电，很多的直流电能仍然存在于电缆中，也即是所谓的空间电荷，这些空间电荷不会像沟通电力电缆那样随介质损耗而消耗掉，而是在电缆缺点处富集；交联聚乙烯绝缘电缆，跟着运用时间的延伸或频繁断停以及电流强弱改变而集合不断增加的空间电荷，加速绝缘层老化速度，从而影响运用寿命。所以，直流干线电缆的绝缘功能和沟通电缆差别仍是很大。

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