光伏（fú）電（diàn）纜的特點與性能

光伏電纜時常暴露（lù）在陽光之下，太陽能係統常常會在惡劣環境條件（jiàn）下使用，如高溫和紫外線輻射。晴天時將導致太陽能係統（tǒng）的現場溫度高達（dá）100°C。目前，我們（men）可采用（yòng）的各種材料有PVC、橡膠、TPE和高質量交叉鏈接材（cái）料，但遺憾（hàn）的是，額定溫度為90°C的橡膠電（diàn）纜，還有即便（biàn）是額定溫度為（wéi）70°C的（de）PVC電纜（lǎn）也（yě）常常在（zài）戶外使用（yòng），目前國家金太陽工程頻頻上馬，有許多承建商為了節省（shěng）成本，不選擇太陽能係統（tǒng）電纜，而是選擇普通的pvc電纜（lǎn）來替代光伏電纜，顯（xiǎn）然，這將大大影響係統的使用壽命（mìng）。

　　 光伏電纜的特性是由其電纜絕緣料和護套（tào）料決定的，我們稱之為（wéi）交聯PE，經過輻照加（jiā）速器輻照以（yǐ）後，電纜（lǎn）料的分子結構會發生改變，從而提供其（qí）個方麵的性能。抗機械載荷（hé）實際上，在安裝和維護期間,電纜可在屋頂結構的銳邊上布線，同時電纜須承受（shòu）壓力、彎（wān）折、張力、交叉拉伸載荷衝擊。如果電纜護（hù）套強度不夠，則電纜絕緣層將會受到嚴重損（sǔn）壞，從而影響整個電纜的使用壽命，或者導致短路、火災和人員傷害危險等問題的出現。

　　 光伏電纜的性能

　　 電性能

　　 1. 直流（liú）電阻

　　 成品電纜（lǎn）20℃時導電線芯直流電阻不大於5.09Ω/km。

　　 2 浸水電壓試驗

　　 成品電纜(20m)在(20±5)℃水中浸入時間1h後經5min電壓試驗(交流6.5kV或直流15kV)不（bú）擊穿（chuān）。

　　 3 長期耐直流電壓

　　 樣品長5m，放入（rù）(85±2)℃的含3%氯化鈉(NaCl)的蒸餾水中(240±2)h，兩端（duān）露出（chū）水麵30cm。線芯（xīn）與水間加直流0.9kV電壓（yā）(導電線芯接正（zhèng）極，水接負極)。取出試樣後進行（háng）浸水電壓試驗，試驗電壓為交流1kV，要求不擊穿。

　　 4 絕緣電阻

　　 成品電纜20℃時絕（jué）緣電阻不小於1014Ω·cm，

　　 成品電纜90℃時絕緣電阻（zǔ）不小於1011Ω·cm。

　　 5 護套表麵（miàn）電阻

　　 成品電纜（lǎn）護（hù）套表（biǎo）麵電阻應不小於109Ω。

　　 其他性能

　　 1. 高溫壓力試驗(GB/T 2951.31-2008)

　　 溫度(140±3)℃，時間240min， k=0.6，壓痕深度不超過絕緣與（yǔ）護（hù）套總厚度的50%。並進行AC6.5kV、5min電壓試驗，要求不擊穿。

　　 2 濕熱（rè）試驗

　　 樣品在溫度90℃、相對濕度85%的環境（jìng）下放置1000h，冷卻至室溫後與試驗前相（xiàng）比，抗拉強度（dù）變化（huà）率≤-30%，斷裂伸長率的變化率≤-30%。

　　 3 耐酸堿溶液試驗(GB/T 2951.21-2008)

　　 兩組樣品分別浸於濃度為45g/L的草（cǎo）酸溶液和濃度為40g/L的氫氧化鈉溶液中，溫度為23℃，時間168h，與浸（jìn）溶（róng）液前相比，抗拉強度變化率≤±30%，斷裂伸（shēn）長率≥100。

　　 4 相容性試（shì）驗

　　 電纜整體經7×24h，(135±2)℃老化後，絕緣老化前後抗（kàng）拉（lā）強度變化率≤±30%，斷裂（liè）伸長率（lǜ）變化率≤±30%;護套老化前後（hòu）抗拉強度變化率≤-30%，斷裂伸長率變化（huà）率≤±30%。

　　 5 低溫衝擊試驗(GB/T 2951.14-2008中的8.5)

　　 冷卻溫（wēn）度-40℃，時間16h，落錘質量1000g，撞擊塊質量200g，下落（luò）高度100mm，表麵不應有目力可見裂（liè）紋。

　　 6 低溫彎曲試驗(GB/T 2951.14-2008中的8.2)

　　 冷卻溫度(-40±2)℃，時（shí）間16h，試棒直徑為電纜外徑的4～5倍，繞（rào）3～4圈，試驗後（hòu）護套表麵不應有目力可見裂紋。

　　 7 耐臭氧試驗

　　 試樣長度20cm，幹燥器皿內放置16h。彎曲（qǔ）試驗所用試棒直徑為電纜外徑的（de）(2±0.1)倍，試驗箱：溫度(40±2)℃，相對濕度(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（jī）/min。樣品放置試驗箱72h，試驗後護套表麵不應有目力可見裂紋。

　　 8 耐氣候性

　　 紫外線試驗

　　 每（měi）個周期：灑水18min，氙燈幹燥102min，溫度(65±3)℃，相對濕度65%，波長300～400nm條件下（xià）的（de）小（xiǎo）功率：(60±2)W/m2。持續720h後（hòu）進行室溫下彎曲試驗。試棒直（zhí）徑為電纜外徑的4～5倍，試驗後護（hù）套表麵不應有目力可見裂紋。

　　 9 動態穿透試驗

　　 室溫條（tiáo）件下（xià），切割速度1N/s，切割試驗數：4次，每次繼續試驗樣品須向前（qián）挪動25mm，並順時針旋（xuán）轉90°後進行。記錄彈簧鋼針與（yǔ）銅線接觸瞬間的穿透力F，所得均（jun1）值≥150·Dn1/2 N(4mm2截麵Dn=2.5mm)

　　 10 耐凹痕

　　 取3段樣品，每段（duàn）樣品上相隔（gé）25mm，並旋轉90°處共製（zhì）作4個凹痕，凹痕深度0.05mm且（qiě）與銅導（dǎo）線相互垂直。3段樣品分別（bié）置於-15℃、室溫（wēn）、+85℃試驗箱內3h，然後在各自（zì）相（xiàng）應的試驗箱內卷（juàn）繞於芯軸上，芯軸直（zhí）徑為(3±0.3)倍電纜小外徑。每個樣品至少一個（gè）刻痕位於外側。進行（háng）AC0.3kV浸水電壓試驗（yàn）不（bú）擊穿。

　　 11 護套熱收縮試驗(GB/T 2951.13-2008中的11) 樣品切取長度L1=300mm，在（zài）120℃烘箱內放置（zhì）1h後取出至室溫冷卻，重複5次這樣的冷熱循環，冷（lěng）卻至室溫，要求樣品熱收（shōu）縮率≤2%。

　　 12 垂直燃燒試驗

　　 成品電纜在(60±2)℃放置4h後，進行GB/T 18380.12-2008規定的垂直燃燒試（shì）驗。

　　 13 鹵素含量試驗

　　 PH及導電率（lǜ）

　　 樣品置放：16h，溫度(21～25)℃，濕度(45～55)%。試樣（yàng）二個（gè），各（gè）(1000±5)mg，碎至0.1mg以下的（de）微粒。空氣流量（liàng）(0.0157·D2)l·h-1±10%，燃燒舟與燒爐加熱區（qū）邊緣（yuán）之間距≥300mm，燃燒（shāo）舟（zhōu）處的溫度須≥935℃，離燃（rán）燒舟300m處(順空氣流動方向)溫度須≥900℃。

　　 試驗樣品所產生氣體通過（guò）含有450ml(PH值6.5±1.0;導電率≤0.5μS/mm)蒸（zhēng）餾水的氣體洗瓶收集，試（shì）驗（yàn）周期：30min。要求：PH≥4.3;導（dǎo）電率≤10μS/mm。

　　 Cl及（jí）Br含量

　　 樣品置放：16h，溫度(21～25)℃，濕度(45～55)%。試樣二（èr）個（gè），各(500～1000)mg，碎至0.1mg。

　　 空氣流量(0.0157·D2)l·h-1±10%，樣品被（bèi）均勻加熱40min至（zhì）(800±10)℃，並保持20min。

　　 試驗樣品所產生（shēng）氣體通過含有220ml/個 0.1M氫氧化鈉溶液的氣體洗（xǐ）瓶吸取;將兩個氣體洗瓶的液體注入量瓶，同時應用蒸餾（liú）水清洗氣（qì）體洗瓶及其附件並注入量瓶加至1000ml，冷卻至室溫後，用吸管將200ml被測溶液滴入量瓶中，加入濃硝酸4ml，20ml 0.1M硝酸銀（yín），3ml硝基（jī）苯，然後攪（jiǎo）拌至白色絮狀物沉積（jī）;加入40%硫酸銨水溶液及幾滴硝酸溶液予以混合，用磁性攪拌器（qì）攪拌，加入硫氫酸銨滴定（dìng）溶液。

　　 要求（qiú）：兩個樣品測試值的均值：HCL≤0.5%;HBr≤0.5%;

　　 每個樣品測試值≤兩個樣品測試值的（de）均值±10%。

　　 F含量

　　 25～30mg樣品材料放入1L氧氣容器中，滴2～3滴烷醇，加入5ml 0.5M氫氧（yǎng）化鈉（nà）溶（róng）液。使樣塊（kuài）燃盡，將（jiāng）殘留物通過（guò）輕微的衝（chōng）洗倒入50ml的量杯中。

　　 將5ml緩衝液混合於樣（yàng）品溶液及衝洗液中，並達到標線。繪製校準曲線（xiàn），側得樣品溶液的氟濃度，通過計算獲得樣品中（zhōng）的氟（fú）百分比含量（liàng）。

　　 要求：≤0.1%。

　　 14 絕緣、護套材料（liào）機械性能

　　 老化前絕緣抗拉強度≥6.5N/mm2，斷裂伸長率≥125%，護套抗拉（lā）強度（dù）≥8.0N/mm2，斷裂（liè）伸長率≥125%。 經(150±2)℃、7×24h老（lǎo）化後，絕緣及護套老化前後抗（kàng）拉強度變化率≤-30%，絕緣及護套老化前後斷裂伸長率變（biàn）化率≤-30%。

　　 15 熱延伸試驗

　　 20N/cm2負重下，樣品經（jīng）(200±3)℃、15min的熱延伸試驗後，絕緣及護套伸長率的中間值應不大於100，試件從烘箱內取（qǔ）出冷卻後標記線（xiàn）間距離的增加量的中間值（zhí）對（duì）試件放入烘箱前該距離的百分（fèn）比應不大於（yú）25%。

　　 16 熱壽命

　　 根據EN 60

　　 216-1、EN60216-2阿列（liè）紐斯曲線進行，溫度指數為120℃。時間5000h。絕（jué）緣及護套（tào）斷裂伸長率保留率：≥50%。之後進行室溫下（xià）彎曲試驗。試棒直徑為電纜外徑的2倍，試驗後護套表麵不（bú）應有目力可見裂紋。要求壽命：25年（nián）。