分布式工商业光伏电站 | 什么是最佳的电缆选型方案？

光伏电缆是光伏系统中配套电气设备的基础,虽然光伏电缆在分布式光伏中占比在3%左右,但是在实际经验中发现,使用错误的电缆可能导致项目线损过大、供电稳定性降低等，导致项目收益率降低。因此，选择合适的电缆可以有效降低项目事故率、提高供电可靠性、方便施工运维。

一、电缆选型要点

按照应用位置不同，分布式光伏系统中电缆可分为直流电缆和交流电缆。

直流电缆多用于：

（1）组件与组件之间的串联

（2）组串到逆变器之间

（3）组串之间及其组串到直流配电箱（汇流箱）之间的并联

（4）直流配电箱到逆变器之间

交流电缆多用于：

（1）逆变器到交流配电箱（汇流箱）的连接

（2）逆变器至箱变 或交流配电箱至箱变的连接

（3）变压器至配电装置的连接

直流电缆

直流电缆多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等，因此分布式光伏系统中的直流电缆一般选择光伏认证的专用电缆。

这类连接电缆使用双层绝缘外皮，具有优越的防紫外线、水、臭氧、酸、盐的侵蚀能力，优越的全天候能力和耐磨损能力。考虑到直流插接件和光伏组件输出电流，目前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mm2、PV1-F 1*6mm2等。

PV1-F 光伏电缆

PV1-F 2芯光伏电缆

交流电缆

交流电缆选型基本原则：满足载流量、线损、压降要求

选型标准：不同设计院会参考不同的选型规范

·         GB50217-2007 电力工程电缆设计规范：电缆选型国标参考

·         GB16895.6-2002布线系统载流量：主要针对非铠装、0.6/1kV低压电缆

·         《电线电缆载流量》马国栋著：场景很多，电缆选型补充参考

·         工业与民用配电设计手册：很多设计院参考这份资料，电缆载流表格较多，能涵盖大部分场景

· 载流量

电缆选型至少要满足载流量的要求，在追求系统效率的场合，需要同时满足电缆线损的要求。

· 电缆线损

一般要求总电缆功率损耗占总传输功率的百分比＜2%（使用各种线径的总电缆长度计算线损累加）。

· 电缆压降

一般要求逆变器输出到箱变的电压降（逆变器-汇流箱-箱变低压配电柜）不超过额定电压的2%。

· 电缆载流量

从本质上讲，电缆载流量的影响因素包括电缆本体、电缆敷设安装条件、电缆运行条件和其他外部因素四类。

1.电缆的本体结构

电缆的导体材料及截面大小是载流量的决定因素；值得注意的是电缆导体的截面增加一倍，由于集肤效应和邻近效应的影响、以及涡流损耗的影响，电缆载流量的平方并没有增加一倍。

2.电缆敷设方式

电缆的敷设方式主要包括空气中、穿管和直埋敷设。不同敷设方式对载流量的影响通过散条件体现。

3.电缆运行条件

电缆运行条件主要考虑电缆的芯数、并列运行的回路数 和并列运行的回路间距。

载流量表（YJV/YJLV 0.6/1kV ）

多回路或多芯电缆成束铺设矫正系数表

根据载流量确定电缆线径

·         以固德威60kW/80kW（400Vac）为例， 60kW额定交流输出电流为91A。

·         若交流电缆为铺设在明铺的导管内的三芯电缆，矫正系数为0.79。

35mm2的铜芯电缆，载流量为133A ,矫正后的载流量为133A*0.79=105.07A

这就是固德威技术人员为什么60kW 380V推荐35mm2的电缆的原因。

固德威逆变器推荐使用电缆（以铜线为例）

电缆压降

光伏系统中的电压损失可以表征为：电压损失=通过电流*电缆长度*电压因子，通过公式可以看出，电压损失与电缆的长度成正比关系，因此在现场勘探时，应该遵循阵列至逆变器、逆变器至并网点应尽可能靠近的原则。

一般应用时，光伏阵列到至逆变器之间的直流线损不超过阵列输出电压的5%，逆变器至并网点之间的交流线损不超过逆变器输出电压的2%。在工程应用过程中可以采用经验公式：△U=（I*L*2）/(r*S)

其中△U ：电缆压降-V

I ：电缆需要承受最大电缆-A

L ：电缆铺设的长度-m

S ：电缆的截面积-mm2

r ：导体电导率-m/（Ω*mm2），r铜=57，r铝=34

举例说明：GW80K-MT最大交流输出电流为133A，明管铺设，逆变器距离并网点为50m。

若采用50mm2的铜芯电缆，此时压降△Umax=（I*L*2）/(r*S)=（133*50*2）/（57*50）≈4.7V；

这就是固德威技术部门给客户推荐50mm2电缆的原因。

铝合金电缆的选型

铝合金电缆的优势：

1.相较于常规铝芯电缆，铝合金电缆载流量、电阻率、强度等性能上更加优异；

2.在截面积提高到铜导体截面积的150%时，不仅电气性能与铜导体一致，抗拉强度相对于铜导体还具有一定的优势，而且重量轻，价格较铜电缆也有非常大的优势；

3. 相同载流量的铝合金电缆，成本较铜电缆节省约2/3。

根据逆变器支持的电网形式选择合适电缆

380V输出的逆变器支持不接零线，选择三芯电缆可节约25%的交流电缆

≥480V输出的逆变器无需零线

根据逆变器交流接口形式选择合适电缆

最大兼容95mm2 的铝线和铝合金电缆

可两台T接

二、电缆安装要点

直流电缆的端子连接

直流电缆的敷设

PVC管走线

桥架走线

正负极颜色区分，并加以标识

交流端子压接

当采用铜芯电缆时，请使用铜接线端子。

当使用铜包铝电缆时，请使用铜接线端子。

当使用铝合金电缆时，请使用铜铝过渡接线端子。

总结

铝合金电缆是以AA8030 系列铝合金材料为导体的新型材料电力电缆，熔点为660℃。而铜的熔点为1080℃，铜导体是耐火电缆更好的选择。所以铝合金导线是高电压、大截面、大跨度架空输电的必选材料。

尽管铝合金芯电缆很便宜，但是铜电缆在电缆供电中，特别是地下电缆供电领域，具有突出的优势。地下使用铜芯电缆供电具有事故率低、耐腐蚀、可靠性高、施工维护方便等特点。