本期主题

电缆选型误区对发电量的影响

光【guāng】伏系统安装之后【hòu】,用户最关【guān】心就是【shì】发【fā】电量,因为它直接关系到用户【hù】的投资回报。影【yǐng】响【xiǎng】发电量的【de】因素很多【duō】,组件、逆【nì】变器、电缆的质量、安装【zhuāng】朝向方位【wèi】角【jiǎo】、倾斜角度、灰尘、阴【yīn】影遮挡、组件和逆变器配比【bǐ】系【xì】统方案、线【xiàn】路设计、施【shī】工、电网电压等各种因素都有可能。本系列文章将根据实际案【àn】例【lì】一一探讨【tǎo】各种因素。本文主要讨论电缆选择错误对发电量的影响。

案例现场1

【深度解析】光伏系统发电量低之电缆选型误区

这是湖北武【wǔ】汉的一个项目,客户于2014年8月安装【zhuāng】了一【yī】个【gè】20kW的项目。经【jīng】过3年多时间【jiān】运行,发电量逐渐降【jiàng】低【dī】,由最【zuì】初平均每【měi】天70多度,到现在平均每天60多度。主【zhǔ】要表【biǎo】现为中午发电【diàn】高峰时,并网【wǎng】开关经常跳开,现场有时会闻【wén】到烧【shāo】焦气味。

现场勘察情况:组件【jiàn】没有阴【yīn】影遮挡【dǎng】,表【biǎo】面【miàn】干【gàn】净无【wú】灰尘,组件颜色【sè】一致,没有色差,逆变器没有漏【lòu】电【diàn】流报警、电网【wǎng】电压报警等【děng】信息。笔者断开逆变器【qì】,拆开交流开关的接【jiē】线和逆变器的接线端子,发现电缆前端的接线端子已【yǐ】部分氧化,呈黑色;周边温度高,手【shǒu】无法放上去。逆变【biàn】器交【jiāo】流防水接头密封【fēng】圈没有装【zhuāng】,交流接【jiē】线【xiàn】端【duān】子【zǐ】也部分氧化【huà】,还有一些水气。

经分析,客户交流电缆用的是铝线,是造成接线端子部分氧化和接头不防水的主要原因

理论分析

(1)铜铝接头易出现电化学腐蚀, 铜【tóng】铝直接连【lián】接会形成【chéng】一种化【huà】学电【diàn】池。这是由于【yú】铝易于失【shī】去电【diàn】子成【chéng】为负极,铜难以失去电子成为【wéi】正极,于是在正负极之间就形成了【le】一个1.69V的电动势【shì】,并有【yǒu】一个很小的电流通【tōng】过,腐蚀【shí】铝线,即电化学腐蚀。这样就会引【yǐn】起铜铝之间接触不良,接触电阻增大。当有电流通过【guò】时,将使接头部位温度升高【gāo】,而温度升【shēng】高【gāo】更加【jiā】速了接头腐蚀,增加了接触电阻,造成恶性循环,直至烧毁【huǐ】。

(2)铝线表面易在空气中氧化。凡【fán】导体表面都或多或【huò】少地存【cún】在膜电【diàn】阻。若膜电阻【zǔ】引起连接处过热【rè】,过热又【yòu】会使膜电阻增大,导电情况就越恶化【huà】,而铝【lǚ】线【xiàn】连接中【zhōng】这类【lèi】过【guò】热【rè】的【de】情况尤为【wéi】严【yán】重。这是因为铝线表面即使刮擦光洁,它只需在空气【qì】中暴露数秒钟即可被氧化而【ér】立即【jí】形【xíng】成一层氧化铝薄膜。其厚度虽只几个微【wēi】米,但却具有很高的【de】电阻率,从【cóng】而呈现较大的膜【mó】电阻。因此在铝线施工连【lián】接【jiē】时【shí】,应在刮擦干净铝【lǚ】线表面后立即涂以导【dǎo】电膏,以隔断铝线连接表【biǎo】面与空【kōng】气的接触,不然【rán】将增大接触电阻。

(3)逆变器的输出防水接头,其线径也是按照【zhào】铜线来设计的【de】。如果采用铝线【xiàn】,则需【xū】要大一型号【hào】的线。如30KW逆【nì】变器,设计输出使【shǐ】用10平方【fāng】的铜线,用铝线则需要【yào】16平方,线缆面积增加,而防水接线端【duān】子面【miàn】积有限,有可能容不下【xià】,只【zhī】能把【bǎ】防水【shuǐ】密封圈去【qù】掉【diào】。

案例现场2

【深度解析】光伏系统发电量低之电缆选型误区

客【kè】户安装一个40kW的逆变器,刚运行【háng】不久,出现【xiàn】交流端【duān】冒烟,交流开关跳闸【zhá】。打开【kāi】接线盒,发现交流接线松【sōng】脱,发生【shēng】短路现象。

经检查【chá】,客【kè】户交【jiāo】流线是硬铜线,出来便【biàn】转一个弯,造成应力【lì】增大,交流【liú】接线螺丝慢慢【màn】松动,时间一长,便松脱【tuō】,造成短路。

【深度解析】光伏系统发电量低之电缆选型误区

总结

交流电【diàn】缆选型时,最好选择软铜【tóng】线。一方面可以避免铜铝化学腐【fǔ】蚀【shí】,另【lìng】一方面可以【yǐ】减少压接应力,避【bì】免松脱。