本期主题

电缆选型误区对发电量的影响

光伏系统安装之【zhī】后,用户最关心【xīn】就【jiù】是发电量【liàng】,因【yīn】为它直【zhí】接【jiē】关系到【dào】用户的投资回报。影【yǐng】响发电量【liàng】的因【yīn】素很多,组件、逆变器、电【diàn】缆的质量、安装朝向方位角、倾斜角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变【biàn】器配【pèi】比系统方案、线路【lù】设计、施工、电【diàn】网电【diàn】压【yā】等各种因素都有可能。本系列文章将根【gēn】据实际【jì】案例一【yī】一探讨各【gè】种因素【sù】。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

这是湖北武汉的一个【gè】项目【mù】,客户于2014年8月安装了一个【gè】20kW的项目。经过3年多时间运行,发电量逐渐降低【dī】,由【yóu】最初平均每天【tiān】70多度,到现【xiàn】在【zài】平均每天60多度。主【zhǔ】要表现为【wéi】中午【wǔ】发电高【gāo】峰时,并网开【kāi】关经【jīng】常跳开,现场有时会闻到烧焦【jiāo】气味【wèi】。

现【xiàn】场勘察【chá】情况:组件【jiàn】没【méi】有【yǒu】阴影遮挡,表面干净无【wú】灰尘,组件颜【yán】色一致,没有【yǒu】色【sè】差,逆变器没有漏电流报警、电网电压【yā】报警【jǐng】等信息。笔者断开【kāi】逆变器,拆开交流开关的【de】接线和逆变【biàn】器的接线端子【zǐ】,发现电缆前【qián】端的接线端子已部分氧化【huà】,呈【chéng】黑色;周边温度高,手无法放上去。逆变器交流防【fáng】水接头密封【fēng】圈【quān】没有装,交流【liú】接线端子【zǐ】也部【bù】分氧化,还【hái】有【yǒu】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, 铜铝直【zhí】接连接会【huì】形【xíng】成一种【zhǒng】化【huà】学电池。这是由于【yú】铝易【yì】于失去电子成为负极,铜难【nán】以失去电子成为正极,于是在正【zhèng】负极之【zhī】间就形成【chéng】了一个1.69V的电【diàn】动势,并【bìng】有一个很小的电流通【tōng】过,腐蚀铝线,即电化学腐【fǔ】蚀【shí】。这【zhè】样就会引起铜铝【lǚ】之间接触【chù】不良,接触【chù】电阻增大。当有电流通过【guò】时,将使接头部【bù】位【wèi】温度【dù】升高,而温度升高更加速【sù】了接头腐蚀,增加了接触电阻,造成恶性循环,直至【zhì】烧毁。

(2)铝线表面易在空气中氧化。凡导体表面都【dōu】或多或少地存【cún】在膜电阻。若膜电阻引起连接处过热,过热又【yòu】会使膜电【diàn】阻增大【dà】,导【dǎo】电【diàn】情【qíng】况就【jiù】越恶化,而【ér】铝线连【lián】接中这【zhè】类过热的【de】情况【kuàng】尤为严重。这是因为铝【lǚ】线表【biǎo】面【miàn】即使刮擦光洁,它只需在空气【qì】中暴露数秒钟即可被【bèi】氧化而立即形成一层氧化【huà】铝【lǚ】薄膜。其厚度【dù】虽【suī】只几个微米,但却具【jù】有很高的电阻率,从而呈现较大【dà】的膜电阻。因此在铝线【xiàn】施【shī】工连接时,应【yīng】在刮擦干净【jìng】铝线表【biǎo】面【miàn】后立即【jí】涂以导电【diàn】膏,以隔断铝线连接表面与【yǔ】空气【qì】的接触,不然将增大接触电阻。

(3)逆变器的输出防水接头,其线径也是按【àn】照【zhào】铜线来设计的【de】。如果采用铝线,则需【xū】要大一型【xíng】号的【de】线【xiàn】。如30KW逆变器,设计输【shū】出使【shǐ】用10平方【fāng】的铜线【xiàn】,用铝【lǚ】线【xiàn】则需要16平方,线缆面【miàn】积增加,而防水接线端子面积有【yǒu】限,有可【kě】能容不下,只【zhī】能把防水密封圈去掉。

案例现场2

【深度解析】光伏系统发电量低之电缆选型误区

客户安装一个40kW的逆变【biàn】器,刚【gāng】运行不久,出现【xiàn】交流端冒烟,交流开关【guān】跳【tiào】闸。打开【kāi】接线盒,发现交流【liú】接线松脱,发【fā】生短路【lù】现象。

经【jīng】检查,客户交流线是硬【yìng】铜线【xiàn】,出来便转一个弯,造【zào】成应力增【zēng】大【dà】,交流接线【xiàn】螺丝慢慢松动,时间一长,便松脱,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

交流电缆【lǎn】选【xuǎn】型时,最好选择【zé】软铜线。一方面可以避免铜铝【lǚ】化学腐蚀,另一方面可以减少【shǎo】压【yā】接应【yīng】力【lì】,避免松脱。