家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

 

在家用【yòng】光伏系统中,为【wéi】了降【jiàng】低电量损耗,保障【zhàng】人【rén】们生命【mìng】财【cái】产安全,延长系统寿命,建议采用铜电缆。

铝线比铜线容易起火

 

在电气线路中,铝线起火的危【wēi】险要远大于铜线【xiàn】。其实,铝线的起火不在铝线自【zì】身而【ér】是在于【yú】铝【lǚ】线的连【lián】接。与铜线相【xiàng】比【bǐ】,铝线连接【jiē】起火危险大的【de】原【yuán】因有以下几点:

 

1)铜铝接头易出现电化学腐蚀

 

光伏组件,逆变器和并网开关之间要用电缆连接,而组件MC4接头,光伏逆变器输出接线【xiàn】端子【zǐ】,并网开关的接线端子【zǐ】都是用铜芯【xīn】做的,铜和铝能直接连【lián】接,当需要连接时,要【yào】采用铜铝过渡线夹【jiá】,铜铝【lǚ】过渡接头再连接。但【dàn】目前的铜铝接线头【tóu】,一般都是大【dà】功率的【de】,而【ér】家用分布式光伏一般都是2-30KW之间,采【cǎi】用【yòng】2.5-10mm铜线【xiàn】,市面上这种【zhǒng】铜铝接线头非常少。实际上使用铝线的安装商,都是想【xiǎng】省成本【běn】的,根本不会【huì】去用【yòng】铜铝【lǚ】接【jiē】头。

家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

铜【tóng】铝直接连接,就会【huì】形成了一种化学【xué】电池,这是由于铝易于失【shī】去电子成为【wéi】负极,铜【tóng】难以失【shī】去电子成为正极,于是在正负极之间就【jiù】形成了一个1.69V的电【diàn】动【dòng】势【shì】,并有一个很【hěn】小的电流通【tōng】过【guò】,腐蚀【shí】铝线,即电化【huà】学【xué】腐蚀。这【zhè】样就会引起铜【tóng】铝之间接触不良,接触电阻【zǔ】增大。当【dāng】有电【diàn】流通过时,将使接头【tóu】部位温度升高,而温度【dù】升高【gāo】且更加速了接头【tóu】腐蚀,增加了接触电阻,造成恶性【xìng】循环【huán】,直至烧【shāo】毁。

 

2)铝线表面易在空气中氧化。

 

3)易被氯化氢腐蚀。

 

4)高膨胀系数。

 

综合性能铜比铝更具优势

 

家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

导体性能上,铜具有绝【jué】对优势。从【cóng】导【dǎo】电性能【néng】方面看【kàn】,铝【lǚ】导【dǎo】体的【de】导电【diàn】率只【zhī】有铜导体的60%左右,铝合金导体【tǐ】要更差些【xiē】。在抗氧化腐【fǔ】蚀能【néng】力方面,由于【yú】铜铝元素有不同的原【yuán】子结构,铝的化学性能比铜要活泼得多,因此铝导体【tǐ】的抗氧化腐蚀能力【lì】比铜导体要差得多,无论是纯铝还是铝合金导体【tǐ】都一样,因此其【qí】起火概率大约【yuē】为铜导体的10倍左右。在抗电【diàn】化腐蚀能【néng】力【lì】方【fāng】面【miàn】,铝的电极【jí】电位比【bǐ】铜的要【yào】低得多,铝导体因而很容【róng】易【yì】被电化腐蚀,特【tè】别【bié】是在铝【lǚ】导体与铜导体或【huò】其它导【dǎo】体相【xiàng】接触【chù】的情况【kuàng】下【xià】。从【cóng】热膨胀角度来【lái】看,铝导体的线性膨胀【zhàng】系数【shù】远大于铜导体,无论是纯铝还是铝合金【jīn】导体的热膨胀系数【shù】基本是一样的,这会导致【zhì】热【rè】胀【zhàng】冷缩后的【de】接触不【bú】良,甚至产生【shēng】接触不【bú】紧密、氧化发热等事故,并且会恶性循环。从抗张强度【dù】和抗蠕变能【néng】力角度看,从极限抗张强度和屈服抗张强度来比较,铜导体【tǐ】最好【hǎo】,纯【chún】铝导体最差,铝【lǚ】合金相比【bǐ】纯铝【lǚ】有较大【dà】的改进,但仍不及【jí】铜导【dǎo】体。综合【hé】几个方【fāng】面的【de】主【zhǔ】要性能来看,无论是导电性能、机械性能还是耐腐蚀性能,均【jun1】为铜优于铝及铝合【hé】金【jīn】。

 

电力电缆【lǎn】的经济选型主要考【kǎo】虑【lǜ】整个全生【shēng】命周期【qī】(30)年投【tóu】资和【hé】损耗费【fèi】用之和最【zuì】小的选项。在【zài】线路运行过程,30年的损耗所耗费【fèi】的成本要【yào】远远高于初期投资建【jiàn】设的【de】费用,在经济效益上【shàng】,铝芯电缆具有【yǒu】优【yōu】势。但铜导体由于其导电率高、电阻小,平均损耗要低于【yú】铝导体和铝合金导体。

 

铜可以回收,当铜电缆【lǎn】不再使用后,铜仍然可以回【huí】收再【zài】生,还有利【lì】用价值,而铝不能【néng】回【huí】收利用,当铝【lǚ】电缆不【bú】再使用【yòng】后,没有任何【hé】价值【zhí】。

 

逆变器的输出防水接【jiē】头,其线径【jìng】也【yě】是按照【zhào】铜线来设计【jì】的,如果【guǒ】采用铝线,则需要大一型【xíng】号的线。如30KW逆变器,设计【jì】输【shū】出使用【yòng】10平方的铜线,用铝【lǚ】线则需【xū】要16平方,线缆面积增加,而防水接【jiē】线端子面积有限,有可能【néng】容【róng】不下。

 

来源:光伏联播