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光伏組件用電纜技術參數

來源:天津市電纜總廠橡塑電纜廠   2013年09月25日 07:47  

· PV-電纜(光伏組件用電纜) 

1、技術規范 天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

   PV-電纜(光伏組件用電纜)目前尚無國家或行業標準,本試驗技術規范所涉及到的要求來自于德國標準化委員會PV-系統用電線K411.2.3工作組的初稿。 

   這個初稿將作為德國國家標準報批稿進行發布。 

   德國萊茵TUV(上海)將用此技術規范對PV-電纜的性能進行檢測和評估。 

   在德國萊茵TUV公司內部此技術規范的文件編號為2PfG 1169/08.2007。 

2、使用范圍 天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

   2PfG 1169/08.2007適用于高允許1.8kV(線芯對線芯,非接地系統)直流電壓、在光伏系統中CD側使用的單芯軟電纜(電線)。 

   該產品適合于Ⅱ類安全等級下使用。 

   電纜運行的環境溫度高到90℃。 

   電纜可以多根并聯使用。 

3、特殊名詞術語 天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

   PV 系統(photovoltaic system):光伏系統(太陽能系統)。 

   DC側(DC side):光伏裝置中從光伏電池到光伏換流器直流端子之間的部分。 

   標準試驗條件下的開路電壓(UOC STC):在標準試驗條件下,未加載(開路)的光伏組件、光伏電線、光伏列陣、光伏發電機或光伏換流器直流側的電壓。 

標準試驗條件下的短路電流(ISC TC):在標準試驗條件下,光伏組件、光伏電線、光伏列陣或光伏發電機的短路電流。 

4、無鹵PV-電纜的基本信息 

4.1電纜型號 

    PV1-F 

4.2電纜特性 

   ●額定電壓: 

     AC U0/U=0.6/1kV 

     DC 1.8kV(線芯對線芯,非接地系統,沒有負載下的回路) 

    如果電纜使用在直流系統中,其導體間的額定電壓應不大于電纜AC額定值U的1.5倍。在單相接地直流系統中,此數值應乘以0.5的系數。 

●溫度范圍: 

     環境溫度: -40℃到+90℃ 

     導體高工作溫度:120℃ 

     電纜運行的環境溫度高到90℃。依據EN60216-1標準進行考核,其絕緣和護套的溫度指數是120℃。 

     期望使用壽命是25年 

     5秒鐘的短路溫度是200℃ 

4.3電纜結構 天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

   ●導體 

     導體芯數: 1 

     導體是EN60228(IEC60228、GB/T3956)中的第5類導體,而且必須是鍍錫的。 

   ●導體的截面 

     1.5,2.5,4,6,10,16,25,35mm2。 

    ●導體隔離層 

      在導體周圍可以使用一層合適的無鹵材料作為隔離層。 

    ●絕緣 

      絕緣應是擠出型的無鹵材料,應是一層或緊密粘附著的幾層組成。絕緣應是實心且材質均勻,在剝離絕緣時必須盡可能不要損傷絕緣本身、導體和鍍錫層。 

      絕緣厚度由生產商規定,但小值必須≥0.5mm。 

                                

                                           建議的絕緣厚度 

標稱截面(mm2) 

1.5 

2.5 

10 

16 

25 

35 

絕緣標稱厚度(mm) 

1.0 

1.0 

1.0 

1.0 

1.0 

1.0 

1.2 

1.2 

  

    ●導體隔離層 

      在絕緣周圍可以使用一層合適的無鹵材料作為隔離層。 

●護套 

      絕緣線芯必須有護套包覆,護套應是合適的無鹵材料。 

      護套應是擠出型的無鹵材料,應是一層或緊密粘附著的幾層組成。 

      護套厚度由生產商規定,但小值必須≥0.5mm。 

       

                                         建議的護套厚度 

標稱截面(mm2) 

1.5 

2.5 

10 

16 

25 

35 

護套標稱厚度(mm) 

0.8 

0.8 

0.9 

0.9 

0.9 

1.1 

1.2 

1.2 

  

●外徑 

      外徑的平均值應在生產商規定的范圍內。 

    ●多芯結構 

      在多芯結構中每一個單芯電纜都應符合本技術文件的要求;在多芯結構中每一個附加元件都應符合本技術文件的要求。 

4.4電纜載流量的要求天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝 

                            環境溫度:60℃,導體高工作溫度:120℃ 

標稱截面(mm2) 

安裝種類 

單芯電纜空氣中自由敷設(A) 

單芯電纜敷設在設備表面(A) 

在設備表面相鄰敷設(A) 

1.5 

30 

29 

24 

2.5 

41 

39 

33 

55 

52 

44 

70 

67 

57 

10 

98 

93 

79 

16 

132 

125 

107 

25 

176 

167 

142 

35 

218 

207 

176 

                         

                        偏離環境溫度是載流量的換算因子(依據IEC 60364-5-52) 

環境溫度 

換算因子 

℃ 

  

≤60 

1.00 

70 

0.91 

80 

0.82 

90 

0.71 

100 

0.58 

110 

0.41 

  

5、絕緣和護套材料性能要求 

    ●老化前后拉力(取之于成品上的試件) 

  

  

單位 

絕緣 

護套 

試驗方法 

抗張強度      小 

N/mm2 

6.5 

8.5 

EN60 811 

斷裂伸長率    小 

125 

125 

EN60 811 

空氣烘箱中老化試驗 

  

  

  

EN60 811 

老化溫度 

℃ 

150±2 

150±2 

  

老化時間 

168 

168 

  

抗張強度變化率 

-30 

-30 

  

斷裂伸長率變化率 

-30 

-30 

  

  

●熱固型混合物熱延伸試驗(取之于成品上的試件) 

  

  

單位 

絕緣 

護套 

試驗方法 

試驗溫度 

℃ 

200±3 

200±3 

EN 60811 

負荷 

N/cm2 

20 

20 

  

掛重時間 

Min. 

15 

15 

  

負載下伸長率                    大 

100 

100 

  

冷卻后*伸長率                    大 

25 

25 

  

  

●低溫拉伸試驗 (取之于成品上的試件) 

  

單位 

絕緣 

護套 

試驗方法 

試驗溫度 

℃ 

-40±2 

-40±2 

EN 60811 

冷卻后*伸長率                    小 

30 

30 

  

●濕熱試驗 (取之于成品上的試件) 

  

  

單位 

絕緣 

護套 

試驗方法 

濕熱試驗條件 

  

  

  

EN 60068 

老化溫度 

℃ 

90±2 

90±2 

  

老化時間 

1000 

1000 

  

老化濕度 

85 

85 

  

抗張強度變化率 

-30 

-30 

  

斷裂伸長率變化率 

-30 

-30 

  

  

●耐酸堿試驗 (護套) 

  

  

單位 

草酸(N-Oxalic-acid) 

氫氧化鈉 

(N-sodium hydroxide) 

化學濃度 (重量濃度) 

4.5 

處理溫度 

℃ 

23 

23 

處理時間 

168 

168 

抗張強度變化率 

±30 

±30 

老化后斷裂伸長率 

100 

100 

  

●耐UV(紫外線)老化試驗 (成品電纜) 

      試驗方法:HD 605/A1或UL1581 

      總試驗時間:720h 

      一個周期內:灑水18min,氙燈干燥102min 

      箱體測試溫度:63℃ 

      箱體濕度:65% 

      疝燈條件:波長300-400nm條件下的小功率為(60±2)W/m² 

      緊接著進行室溫條件下的8彎曲試驗 

      要求:電纜表面無裂縫 

●耐臭氧試驗 (成品電纜) 

      試驗方法:EN 50396或IEC60245 

      彎曲試樣所用試棒直徑為線芯直徑的(2±0,1)倍 

      試驗箱溫度(40±2)℃, 

      試驗箱濕度(55±5)% 

      臭氧濃度(200±50)×10-6%, 

      空氣流量:0.2-0.5倍試驗箱容積/min 

      樣品放置試驗箱時間:72h 

      要求:電纜表面無開裂 

●壽命特性試驗 天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

      要求:絕緣和護套材料的溫度指數為120℃ 

       壽命:25年 

       可以用二種方法進行評定 

       EN 50305:防火鐵路電纜-試驗方法(卷繞電壓法) 

       IEC 60216-2:電氣絕緣耐熱特性的確定 

       建議采用IEC60216-2的方法進行熱壽命評定。 

       在求取溫度指數時,為了獲得失效時間與熱力學()溫度倒數之間的阿累尼烏斯關系,試樣應該在分布范圍足夠寬的(不少于3個,是4個)老化溫度下進行老化試驗。 

老化溫度選取原則: 

   a) 在求溫度指數時,低老化溫度應使測得的平均失效時間不低于5000h的溫度。求溫度指數時,耐的外推不應超過25℃。 

   b) 高老化溫度應是使測得的平均失效時間不小于100h的溫度。 

   c) 如果預計在整個老化范圍內老化機理相同,則各相鄰老化溫度之間的溫度差值應取等值,通常取20℃。 

      根據該產品使用材料的特性,我們建議選擇3個溫度點進行熱壽命評定。 

      145 ℃、165 ℃ 、185 ℃ 

 

●無鹵特性試驗(絕緣和護套材料) 

      1、PH 值及導電率   天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

         試驗方法:EN 50267-2-2或IEC60754 

         要求:PH≥4.3; 

         導電率≤10μS/mm 

      2、Cl氯及Br溴含量 

         試驗方法:EN 50267-2-1 

         要求:HCL≤0.5%; 

         HBr≤0.5% 

      3、F氟含量(離子選擇電極法) 

         試驗方法:EN 60684-2 

         要求:≤0.1%  

6、成品電纜其他性能要求 

6.1電氣性能 

    ● 導體電阻 

       試驗方法:EN50395或GB/T3048 

       結果:應符合IEC60228第5類導體的要求。 

    ● 耐電壓試驗(成品電纜型式試驗) 

     -- 交流耐壓 

       試驗方法:EN50395或GB/T3048 

       結果:6.5kV/5min.不擊穿。 

  或 -- 直流耐壓(成品電纜型式試驗) 

       試驗方法:EN50395或GB/T3048 

       結果:15kV/5min.不擊穿。 

● 成品耐火花電壓試驗 

       試驗方法:EN50395或GB/T3048 

       結果:10kV不擊穿。 

    ● 護套表面電阻試驗 

       試驗方法: EN50395 

       結果:表面電阻≥109Ω 

    ● 絕緣電阻試驗(成品電纜型式試驗) 

       試驗方法: EN50395或GB/T5013.2 

       結果: 20℃時絕緣電阻≥1014Ω.cm,90℃時絕緣電阻≥1011Ω.cm。 

● 絕緣長期耐直流試驗 

       試驗方法: 

       將不小于5m的樣品浸泡在3%的NaCL的鹽水中,樣品兩端露出水面不小于300mm長,鹽水水浴溫度為(85±2) ℃,在導體和水之間施加900V的直流電壓,導體接正極,試驗持續(240±2)h。 

       每隔不大于24h測量一次泄漏電流,用時間-電流曲線記錄測量的電流值。 

       泄漏電流的增加應小于10%。 

       試驗結束后取出試樣,進行耐電壓試驗,試驗電壓為U(額定電壓),5min,不擊穿。 

6.2成品電纜高溫壓力試驗 

    樣品長度:20m 

    施加重力:F=k(2Dδ-δ2)1/2 ,k=0.6 

    烘箱溫度:(140±3)℃ 

    加溫試驗:4h 

    要求:天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝 

   a.、冷卻后進行耐壓試驗,AC 6.5/10min,無擊穿。 

   b、測壓痕深度,測得值不得大于壁厚的50%。 

6.3  -40℃下低溫沖擊試驗(取之于成品上的試件) 

    ▼成品電纜沖擊試驗(依據EN 60 811) 

          

試驗參數如下表 

電纜的直徑D 

(mm) 

落錘重量 

(g) 

試驗桿重量 (g) 

落錘高度(mm) 

D<15 

15<D≤25 

25<D 

1000 

1500 

2000 

200 

200 

200 

100 

150 

200 

  

結果檢查: 用正常視力(無須用放大鏡)對護套內、外表面和絕緣外表面進行檢查,不應有裂紋。 

6.4成品電纜低溫彎曲試驗 

    試驗方法:IEC 60811 

    試驗溫度:-40℃ 

    試驗結果:無開裂 

6.5成品電纜相容性試驗 

    烘箱溫度:(135±2)℃ 

    老化時間: 7x24h 

    老化后拉力試驗 

    要求:絕緣老化前后抗拉強度變化:≤±30% 

          老化前后斷裂伸長率變化:≤±30% 

          護套老化前后抗拉強度變化:≤-30% 

          老化前后斷裂伸長率變化:≤±30% 

6.6成品電纜動態穿透試驗 

    試驗在室溫條件下進行 

    鋼針加力的速度:1N/s 

    切割試驗數:在同一根樣品試驗4次,每次試驗點相距至少25mm,并切每個試驗點順時針旋轉90º。 

    記錄彈簧鋼針與導體線芯接觸瞬間的穿透力 

    要求:所得四次均值≥150×Dn1/2 (N) 

          (Dn為IEC60719表2中的導線直徑mm) 

6.7成品電纜耐凹痕試驗 

    試驗方法: 天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

    取3段成品電纜,長約2m,在每段樣品上相隔25mm處,并旋轉90º處共制做4個壓痕,壓痕深度0.05mm且與銅導線相互垂直。 

    三段樣品分別置于-15ºC、室溫、+85ºC試驗葙內3h,然后在各自相應的試驗葙內卷繞于試棒上,試棒直徑為3D(D為電纜小直徑),每個樣品至少一個刻痕位于卷繞后圓周的外側,使樣品冷卻到室溫并在室溫條件下進行耐電壓試驗(試驗電壓為AC,0.3kV/5min.) 

    要求:不擊穿。 

6.8護套熱收縮試驗 

    試驗方法: IEC60811 

    烘箱溫度:120ºC 

    處理時間: 1h 

    要求: ≤2% 

6.9成品電纜單根燃燒試驗 

    試驗方法:EN60332-1-2或IEC60332-1-2 

    要求:上夾具下緣與碳化始點距離須 ≥50mm; 

          燃燒向下延燃至上夾具下緣距離須≤540mm。

 

 

                                                 天津市電纜總廠橡塑電纜廠

                        天津市電纜總廠橡塑電纜廠    郝

 

    文件編號:2010---5---12---03

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