家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

在家用光伏【fú】系统【tǒng】中,为了降低电量损【sǔn】耗,保障人【rén】们【men】生命【mìng】财【cái】产安全,延【yán】长系统寿命,建议采用铜电缆。

铝线比铜线容易起火

在电【diàn】气线路中,铝线【xiàn】起【qǐ】火的危险要远大于铜线。其【qí】实【shí】,铝【lǚ】线的【de】起火不在【zài】铝线自身而是在于铝线的连接【jiē】。与铜线相比,铝线连接【jiē】起火危险【xiǎn】大的原因有以下几点:

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端子,并【bìng】网开【kāi】关的接线端子都是用铜【tóng】芯【xīn】做的,铜和铝能【néng】直【zhí】接连接,当需要连接时,要采用铜铝【lǚ】过【guò】渡线夹,铜铝【lǚ】过渡接头再连接。但目前的铜铝接线【xiàn】头【tóu】,一般都是【shì】大功【gōng】率【lǜ】的,而【ér】家用分布式光伏一般都【dōu】是2-30KW之间,采用2.5-10mm铜线,市【shì】面上这【zhè】种铜铝接线【xiàn】头非常【cháng】少。实际上使用铝线的【de】安【ān】装商,都是想省成本的,根本【běn】不会去用铜铝接头。

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【jiē】,就会形成了一种化学电池,这是由于铝易于失去电子成为【wéi】负极【jí】,铜难以失去电子【zǐ】成为正极【jí】,于【yú】是在正【zhèng】负极【jí】之间【jiān】就形成了一【yī】个1.69V的电动势【shì】,并有【yǒu】一个很【hěn】小【xiǎo】的电【diàn】流【liú】通过,腐【fǔ】蚀铝线,即【jí】电化学腐蚀。这样就【jiù】会引起铜【tóng】铝【lǚ】之间接触不良,接触电阻增大。当【dāng】有电流通过【guò】时,将使接头部位温度【dù】升高,而温度升高且更加速了接【jiē】头腐【fǔ】蚀,增【zēng】加了接触【chù】电阻,造成【chéng】恶性循环,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【dǎo】体性能上【shàng】,铜【tóng】具有绝对优势。从导电性能方面【miàn】看【kàn】,铝导体的导电率只有铜【tóng】导体的60%左右【yòu】,铝合金导【dǎo】体要更差些。在抗【kàng】氧【yǎng】化腐蚀能力【lì】方面,由【yóu】于铜铝【lǚ】元素有不同的原子结构,铝的化学【xué】性能比铜要活泼得多,因此铝导体的抗【kàng】氧【yǎng】化腐【fǔ】蚀能力【lì】比铜【tóng】导体要差【chà】得多,无论是纯铝还是铝合金导【dǎo】体【tǐ】都一样,因此其起火概率【lǜ】大约为【wéi】铜导【dǎo】体的10倍左【zuǒ】右。在抗【kàng】电化腐蚀能力方面,铝的电【diàn】极电位比铜的【de】要低得多,铝导体因而很容易被电【diàn】化【huà】腐蚀,特别是在铝导体【tǐ】与【yǔ】铜导体或其它导体【tǐ】相接触的【de】情况下【xià】。从热膨【péng】胀角【jiǎo】度【dù】来看,铝导体的线性膨胀系数远大于【yú】铜导体,无论是纯铝还是铝【lǚ】合金导【dǎo】体的热膨胀系数基本是一【yī】样的,这会导致热胀【zhàng】冷缩后【hòu】的接触不良,甚至产生接触不紧密【mì】、氧化发热等【děng】事故,并且会恶【è】性【xìng】循环。从抗张【zhāng】强度和抗蠕变能力角度看,从极限抗张强度【dù】和屈服【fú】抗【kàng】张强度来比较,铜导体【tǐ】最【zuì】好【hǎo】,纯【chún】铝【lǚ】导体【tǐ】最差,铝【lǚ】合金【jīn】相比纯铝有较大的改进,但仍不及铜导体【tǐ】。综合几【jǐ】个方面的主【zhǔ】要性能【néng】来看,无论是导电性【xìng】能、机【jī】械性【xìng】能还是【shì】耐腐蚀性能,均为铜优于铝及铝合金。

电力电缆的经【jīng】济选【xuǎn】型主要考虑整个全生命【mìng】周期(30)年投资和损【sǔn】耗费用之和最小的【de】选【xuǎn】项。在【zài】线路运行过程,30年的损【sǔn】耗所耗费的成本要远远高于初期投资【zī】建设的【de】费用,在经济效【xiào】益【yì】上【shàng】,铝芯电缆具有优势。但铜导体由于其导【dǎo】电【diàn】率高、电【diàn】阻小【xiǎo】,平均损耗要低于铝导体【tǐ】和铝合金【jīn】导体【tǐ】。

铜【tóng】可【kě】以【yǐ】回收,当铜电【diàn】缆不再使用后,铜仍然可【kě】以回【huí】收再生,还有利用价值,而铝不能回收利用【yòng】,当铝电缆不再使用【yòng】后,没有任【rèn】何价【jià】值。

逆【nì】变器【qì】的输出防水接头,其线径也是按照铜线来设【shè】计【jì】的【de】,如果采用铝线,则需【xū】要大一【yī】型号【hào】的线。如30KW逆变器,设计输【shū】出使用【yòng】10平方的铜线,用铝线【xiàn】则需要16平方【fāng】,线【xiàn】缆面积【jī】增加【jiā】,而防水接【jiē】线端子面积有限,有可能容不下。