光伏系统安装之后,用户最关心就是发【fā】电量【liàng】,因为它直接关系【xì】到用户的投【tóu】资回报【bào】。影【yǐng】响发电【diàn】量的因素很多,组件、逆变器、电【diàn】缆的质【zhì】量、安装朝向方【fāng】位角、倾斜角度、灰尘、阴影【yǐng】遮挡、组件和逆变器配比【bǐ】系统方案【àn】、线路设计、施工、电网电【diàn】压等各【gè】种因素都有可【kě】能。本系【xì】列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本【běn】文主要【yào】讨论电【diàn】缆【lǎn】选择【zé】错误对【duì】发电量【liàng】的影响。

案例现场1

这【zhè】是湖【hú】北武【wǔ】汉的一个项目,客户于2014年8月安【ān】装【zhuāng】了一个20kW的【de】项目。经过【guò】3年【nián】多时间【jiān】运行,发电【diàn】量【liàng】逐渐【jiàn】降低,由最初平均每天70多度,到现在平均每天【tiān】60多度。主要表现【xiàn】为中【zhōng】午发电高【gāo】峰【fēng】时,并网开关经常跳开,现场有时会闻到【dào】烧焦气味。

现场勘察情况:组【zǔ】件【jiàn】没有阴【yīn】影遮挡,表面干净无灰尘,组件颜色一致,没有色【sè】差,逆变器【qì】没有漏【lòu】电流【liú】报警、电网电压报警等【děng】信息。笔者断开逆变【biàn】器,拆开交流【liú】开【kāi】关的接线和逆变器的【de】接线端子,发【fā】现【xiàn】电缆前端【duān】的接线【xiàn】端子【zǐ】已【yǐ】部分氧化,呈黑色;周边温度高,手【shǒu】无法【fǎ】放上去。逆【nì】变器【qì】交流防水接【jiē】头密封圈没有装【zhuāng】,交流接线端【duān】子也部分氧化,还有一些水气【qì】。

经分析,客户交流电缆用【yòng】的是铝线,是造成接线端子【zǐ】部分【fèn】氧化和【hé】接【jiē】头不防【fáng】水的主要原因

理论分析

(1)铜铝接头易出现电化学腐蚀, 铜铝直接连接会形【xíng】成一种化【huà】学【xué】电池。这是由于铝易【yì】于失去电【diàn】子成为负极,铜难【nán】以失去电子成为正【zhèng】极,于是在正负极之间就形成了【le】一【yī】个【gè】1.69V的电动势,并【bìng】有一个【gè】很小的电【diàn】流通过,腐蚀【shí】铝线,即电化学腐蚀【shí】。这样就会引起铜铝【lǚ】之【zhī】间【jiān】接触【chù】不良,接【jiē】触电阻增大【dà】。当有电流通过时,将使接头部位【wèi】温度升高,而温度升【shēng】高更加速了接头腐蚀,增加了【le】接触电阻,造成恶性【xìng】循环,直至烧毁【huǐ】。

(2)铝线表面易在空气中氧化。凡导体表面都或多或少【shǎo】地【dì】存在【zài】膜【mó】电阻。若膜【mó】电阻引【yǐn】起连接处过热【rè】,过热又会使膜电阻【zǔ】增大,导电情况就越恶化,而铝线【xiàn】连接【jiē】中这类【lèi】过【guò】热的情况尤【yóu】为严重。这是【shì】因为铝线表【biǎo】面即使刮擦【cā】光【guāng】洁,它只需在空气中暴露数秒钟即可被氧化【huà】而立即形成一层【céng】氧化铝薄膜。其厚度虽只几个微米【mǐ】,但却具有【yǒu】很高的电阻率【lǜ】,从而呈【chéng】现较【jiào】大的【de】膜电【diàn】阻。因此在铝线施工连接时【shí】,应【yīng】在刮擦【cā】干净铝线表面后立即涂以【yǐ】导电膏,以隔断铝线连接表面与【yǔ】空气的接触【chù】,不然【rán】将增【zēng】大【dà】接【jiē】触电阻。

(3)逆变器的输出防水接头,其线径也是按照铜线来设【shè】计【jì】的。如果【guǒ】采用【yòng】铝线,则需要大【dà】一型号的【de】线。如30KW逆变器,设【shè】计输出使用【yòng】10平方的铜线,用铝线则需要16平方,线【xiàn】缆面积【jī】增加,而防水接线端子面积有限,有可能容不下,只【zhī】能把【bǎ】防水密封圈【quān】去【qù】掉【diào】。

案例现场2

  客户【hù】安装一个40kW的【de】逆变器,刚运行不久,出现交流端【duān】冒烟,交流开关跳【tiào】闸。打开【kāi】接线【xiàn】盒,发现交流接【jiē】线松脱【tuō】,发【fā】生短路现象。

经检【jiǎn】查,客户【hù】交流线是硬铜线,出来便转一个【gè】弯,造成应力增大,交流接【jiē】线螺丝慢【màn】慢松动【dòng】,时间一长,便【biàn】松【sōng】脱,造成短路【lù】。

总结

交流电缆选【xuǎn】型时【shí】,最好【hǎo】选【xuǎn】择软铜【tóng】线。一方面可【kě】以避免铜铝【lǚ】化学腐蚀【shí】,另一方面【miàn】可以减少压接应力,避免松脱。