PV-電纜(光伏組件用電纜)
1、技術(shù)規(guī)范
PV-電纜（光伏組件用電纜）目前尚無(wú)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范所涉及到的要求來(lái)自于德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)PV-系統(tǒng)用電線(xiàn)K411.2.3工作組的初稿。
這個(gè)初稿將作為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿進(jìn)行發(fā)布。
德國(guó)萊茵TUV(上海)將用此技術(shù)規(guī)范對(duì)PV-電纜的性能進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估。
在德國(guó)萊茵TUV公司內(nèi)部此技術(shù)規(guī)范的文件編號(hào)為2PfG 1169/08.2007。
2、使用范圍
2PfG 1169/08.2007適用于最高允許1.8kV(線(xiàn)芯對(duì)線(xiàn)芯，非接地系統(tǒng))直流電壓、在光伏系統(tǒng)中CD側(cè)使用的單芯軟電纜(電線(xiàn))。
該產(chǎn)品適合于Ⅱ類(lèi)安全等級(jí)下使用。
電纜運(yùn)行的環(huán)境溫度最高到90℃。
電纜可以多根并聯(lián)使用。
3、特殊名詞術(shù)語(yǔ)
PV 系統(tǒng)(photovoltaic system)：光伏系統(tǒng)(太陽(yáng)能系統(tǒng))。
DC側(cè)(DC side)：光伏裝置中從光伏電池到光伏換流器直流端子之間的部分。
標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的開(kāi)路電壓(UOC STC)：在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，未加載(開(kāi)路)的光伏組件、光伏電線(xiàn)、光伏列陣、光伏發(fā)電機(jī)或光伏換流器直流側(cè)的電壓。
標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下的短路電流(ISC TC)：在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，光伏組件、光伏電線(xiàn)、光伏列陣或光伏發(fā)電機(jī)的短路電流。
4、無(wú)鹵PV-電纜的基本信息
4.1電纜型號(hào)
PV1-F
4.2電纜特性
●額定電壓：
AC U0/U=0.6/1kV
DC 1.8kV(線(xiàn)芯對(duì)線(xiàn)芯，非接地系統(tǒng),沒(méi)有負(fù)載下的回路)
如果電纜使用在直流系統(tǒng)中，其導(dǎo)體間的額定電壓應(yīng)不大于電纜AC額定值U的1.5倍。在單相接地直流系統(tǒng)中，此數(shù)值應(yīng)乘以0.5的系數(shù)。
●溫度范圍：
環(huán)境溫度： -40℃到+90℃
導(dǎo)體最高工作溫度：120℃
電纜運(yùn)行的環(huán)境溫度最高到90℃。依據(jù)EN60216-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核，其絕緣和護(hù)套的溫度指數(shù)是120℃。
期望使用壽命是25年
5秒鐘的短路溫度是200℃
4.3電纜結(jié)構(gòu)
●導(dǎo)體
導(dǎo)體芯數(shù)： 1
導(dǎo)體是EN60228(IEC60228、GB/T3956)中的第5類(lèi)導(dǎo)體，而且必須是鍍錫的。
●導(dǎo)體的截面
1.5，2.5，4，6，10，16，25，35mm2。
●導(dǎo)體隔離層
在導(dǎo)體周?chē)梢允褂靡粚雍线m的無(wú)鹵材料作為隔離層。
●絕緣
絕緣應(yīng)是擠出型的無(wú)鹵材料，應(yīng)是一層或緊密粘附著的幾層組成。絕緣應(yīng)是實(shí)心且材質(zhì)均勻，在剝離絕緣時(shí)必須盡可能不要損傷絕緣本身、導(dǎo)體和鍍錫層。
絕緣厚度由生產(chǎn)商規(guī)定，但最小值必須≥0.5mm。
建議的絕緣厚度
標(biāo)稱(chēng)截面(mm2) 1.5 2.5 4 6 25 35
絕緣標(biāo)稱(chēng)厚度(mm) 1 1 1 1 1.2 1.2
●導(dǎo)體隔離層
在絕緣周?chē)梢允褂靡粚雍线m的無(wú)鹵材料作為隔離層。
●護(hù)套
絕緣線(xiàn)芯必須有護(hù)套包覆，護(hù)套應(yīng)是合適的無(wú)鹵材料。
護(hù)套應(yīng)是擠出型的無(wú)鹵材料，應(yīng)是一層或緊密粘附著的幾層組成。
護(hù)套厚度由生產(chǎn)商規(guī)定，但最小值必須≥0.5mm。
建議的護(hù)套厚度
標(biāo)稱(chēng)截面(mm2) 1.5 2.5 4 6 25 35
護(hù)套標(biāo)稱(chēng)厚度(mm) 0.8 0.8 0.9 0.9 1.2 1.2
●外徑
外徑的平均值應(yīng)在生產(chǎn)商規(guī)定的范圍內(nèi)。
●多芯結(jié)構(gòu)
在多芯結(jié)構(gòu)中每一個(gè)單芯電纜都應(yīng)符合本技術(shù)文件的要求；在多芯結(jié)構(gòu)中每一個(gè)附加元件都應(yīng)符合本技術(shù)文件的要求。
4.4電纜載流量的要求
環(huán)境溫度：60℃，導(dǎo)體最高工作溫度：120℃
標(biāo)稱(chēng)截面(mm2) 安裝種類(lèi)
單芯電纜空氣中自由敷設(shè)(A) 單芯電纜敷設(shè)在設(shè)備表面(A) 在設(shè)備表面相鄰敷設(shè)(A)
1.5 30 29 24
2.5 41 39 33
4 55 52 44
6 70 67 57
10 98 93 79
16 132 125 107
25 176 167 142
35 218 207 176
偏離環(huán)境溫度是載流量的換算因子(依據(jù)IEC 60364-5-52)
環(huán)境溫度 換算因子
℃
≤60 1
70 0.91
80 0.82
90 0.71
100 0.58
110 0.41
5、絕緣和護(hù)套材料性能要求
●老化前后拉力(取之于成品上的試件)
單位 絕緣 護(hù)套 試驗(yàn)方法
抗張強(qiáng)度 最小 N/mm2 6.5 8.5 EN60 811
斷裂伸長(zhǎng)率 最小 % 125 125 EN60 811
空氣烘箱中老化試驗(yàn) EN60 811
老化溫度 ℃ 150±2 150±2
老化時(shí)間 h 168 168
抗張強(qiáng)度變化率 % -30 -30
斷裂伸長(zhǎng)率變化率 % -30 -30
●熱固型混合物熱延伸試驗(yàn)(取之于成品上的試件)
單位 絕緣 護(hù)套 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)溫度 ℃ 200±3 200±3 EN 60811
負(fù)荷 N/cm2 20 20
掛重時(shí)間 Min. 15 15
負(fù)載下伸長(zhǎng)率 最大 % 100 100
冷卻后永久伸長(zhǎng)率 最大 % 25 25
●低溫拉伸試驗(yàn) (取之于成品上的試件)
單位 絕緣 護(hù)套 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)溫度 ℃ -40±2 -40±2 EN 60811
冷卻后永久伸長(zhǎng)率 最小 % 30 30
●濕熱試驗(yàn) (取之于成品上的試件)
單位 絕緣 護(hù)套 試驗(yàn)方法
濕熱試驗(yàn)條件 EN 60068
老化溫度 ℃ 90±2 90±2
老化時(shí)間 h 1000 1000
老化濕度 % 85 85
抗張強(qiáng)度變化率 % -30 -30
斷裂伸長(zhǎng)率變化率 % -30 -30
●耐酸堿試驗(yàn) (護(hù)套)
單位 草酸（N-Oxalic-acid） 氫氧化鈉
（N-sodium hydroxide）
化學(xué)濃度 (重量濃度) % 4.5 4
處理溫度 ℃ 23 23
處理時(shí)間 h 168 168
抗張強(qiáng)度變化率 % ±30 ±30
老化后斷裂伸長(zhǎng)率 % 100 100
●耐UV(紫外線(xiàn))老化試驗(yàn) (成品電纜)
試驗(yàn)方法：HD 605/A1或UL1581
總試驗(yàn)時(shí)間：720h
一個(gè)周期內(nèi)：灑水18min，氙燈干燥102min
箱體測(cè)試溫度：63℃
箱體濕度：65％
疝燈條件：波長(zhǎng)300－400nm條件下的最小功率為(60±2)W/m²
緊接著進(jìn)行室溫條件下的8彎曲試驗(yàn)
要求：電纜表面無(wú)裂縫
●耐臭氧試驗(yàn) (成品電纜)
試驗(yàn)方法：EN 50396或IEC60245
彎曲試樣所用試棒直徑為線(xiàn)芯直徑的(2±0,1)倍
試驗(yàn)箱溫度（40±2）℃，
試驗(yàn)箱濕度（55±5）％
臭氧濃度（200±50）×10-6％，
空氣流量：0.2-0.5倍試驗(yàn)箱容積/min
樣品放置試驗(yàn)箱時(shí)間：72h
要求：電纜表面無(wú)開(kāi)裂
●壽命特性試驗(yàn)
要求：絕緣和護(hù)套材料的溫度指數(shù)為120℃
壽命：25年
可以用二種方法進(jìn)行評(píng)定
EN 50305：防火鐵路電纜-試驗(yàn)方法(卷繞電壓法)
IEC 60216-2：電氣絕緣耐熱特性的確定
建議采用IEC60216-2的方法進(jìn)行熱壽命評(píng)定。
在求取溫度指數(shù)時(shí)，為了獲得失效時(shí)間與熱力學(xué)(絕對(duì))溫度倒數(shù)之間的阿累尼烏斯關(guān)系，試樣應(yīng)該在分布范圍足夠?qū)挼?不少于3個(gè)，最好是4個(gè))老化溫度下進(jìn)行老化試驗(yàn)。
老化溫度選取原則：
a) 在求溫度指數(shù)時(shí),最低老化溫度應(yīng)使測(cè)得的平均失效時(shí)間不低于5000h的溫度。求溫度指數(shù)時(shí)，耐熱線(xiàn)的外推不應(yīng)超過(guò)25℃。
b) 最高老化溫度應(yīng)是使測(cè)得的平均失效時(shí)間不小于100h的溫度。
c) 如果預(yù)計(jì)在整個(gè)老化范圍內(nèi)老化機(jī)理相同，則各相鄰老化溫度之間的溫度差值應(yīng)取等值，通常取20℃。
根據(jù)該產(chǎn)品使用材料的特性，我們建議選擇3個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行熱壽命評(píng)定。
145 ℃、165 ℃ 、185 ℃
