太阳能系统中交流电缆和光伏直流电缆的区别

为什么光伏直流电缆在太阳能装置中很重要

在每个太阳能项目中，了解太阳能系统中交流电缆和光伏直流电缆之间的差异对于安全性、系统性能和长期可靠性至关重要。电缆的选择会影响电力输送、对环境应力的抵抗力、维护成本和系统寿命。同时，与一家可靠的光伏直流电缆制造商合作，该制造商具有强大的生产能力和稳定的批量供应能力，可确保稳定的质量和符合全球标准。

太阳能系统在具有挑战性的环境中运行：高紫外线暴露、温度波动、湿度和持续的电力负载。交流和直流电缆是针对不同的应力因素设计的，混淆它们可能会导致严重的安全问题。本文解释了交流电缆和光伏直流电缆之间的关键区别，以及为什么正确的选择很重要。

1.电气特性：交流与直流要求

交流电缆

交流电缆携带交流电，这意味着电流每秒改变方向50-60次。这种交替流动降低了绝缘层上持续电应力的风险。

主要特征：

·降低绝缘应力

·适用于电网和家庭负载

·通常在太阳能系统中的逆变器之后使用

光伏直流电缆

光伏直流电缆将直流电从太阳能模块输送到逆变器。与交流电不同，直流电流单向流动并产生持续的电应力，使绝缘性能变得更加关键。

主要特征：

·设计用于恒定直流电压

·更高的绝缘要求

·必须能够承受电弧风险

·用于高压串和阵列连接

重要原因：直流线路故障更危险，因为直流电路中的电弧更难熄灭。这就是为什么光伏直流电缆必须满足更高的材料和结构标准。

2.隔热和护套材料

交流电缆材料

交流电缆常用：

·PVC绝缘

·PVC或橡胶外护套

PVC具有成本效益，适用于室内或受保护的环境。

光伏直流电缆材料

光伏直流电缆通常使用：

·交联聚乙烯绝缘

·无卤素、抗紫外线夹克

·增强的热和机械耐久性

这些材料提供：

·紫外线防护

·更高的耐温性

·更长的户外使用寿命

·卓越的防潮性能

重要原因：太阳能装置需要能够承受25-30年户外暴露的材料。光伏直流电缆绝缘是专门为这些条件设计的。

3.耐温性和耐候性

交流电缆

一般评级为：

·室内或地下使用

·减少紫外线和极端温度的暴露

·典型额定值：70–90°C

光伏直流电缆

专为恶劣的户外环境而设计：

·抗紫外线

·耐臭氧

·防风雨

·典型额定值：90°C湿，120-150°C干

重要原因：屋顶阵列通常会达到非常高的温度。使用交流电缆代替光伏直流电缆可能会导致加速老化、绝缘开裂或火灾隐患。

4.额定电压和系统要求

交流电缆电压

·通常额定为300/500V、450/750V或0.6/1kV

·适用于家用电路或电网连接

光伏直流电缆电压

·通常适用于1.5 kV直流系统

·许多现代电缆支持1800V DC

·设计用于处理大规模串电压

重要原因：在太阳能电池阵列中使用额定电压不足的电缆会迅速产生安全风险和设备故障。

5.导体结构和柔性

交流电缆导体

·可使用实心或绞合铜

·适用于导管安装或固定布线

光伏直流电缆导体

·始终为细铜绞线

·设计用于：

·高灵活性

·反复运动

·抗振性

·模块后面的布线很紧

重要原因：太阳能电池阵列安装需要灵活的布线，以处理安装轨道和面板后面的布线。

6.安全标准和认证差异

交流电缆标准

通用标准包括：

·IEC 60227（聚氯乙烯电缆）

·IEC 60502（低压电力电缆）

光伏直流电缆标准

必须满足更高的耐用性要求：

·IEC 62930（光伏电缆技术要求）

·UL 4703（北美光伏电线）

·TÜV EN 50618

这些标准测试：

·抗紫外线

·耐臭氧性

·吸水率

·耐热性

·冷弯

重要原因：由于长期暴露在户外，光伏直流电缆是少数需要通过严格加速老化测试的电缆类型之一。

7.典型安装位置

交流电缆

用于：

·逆变器至断路器

·家庭分销网络

·地下或室内管道

光伏直流电缆

用于：

·模块串连接

·汇流箱

·DC优化器和微转换器

·屋顶和地面安装阵列布线

重要原因：直流电缆比交流电缆面临更多的机械运动、紫外线暴露和温度变化。

结论：选择合适的电缆可确保安全、长期运行

了解太阳能系统中交流电缆和光伏直流电缆之间的差异对于想要保证系统耐用性和安全性的安装人员至关重要。虽然交流电缆在电网和负载连接中起着重要作用，但光伏直流电缆是专门为高压、紫外线暴露、长时间太阳能环境设计的。

安装人员从可靠的光伏直流电缆制造商处采购，该制造商具有经过验证的生产实力和可靠的批量供应能力，可以避免系统故障，减少停机时间，并确保长期的能源效率。

今天选择正确的电缆可以防止未来昂贵的更换、安全隐患和性能损失，使光伏直流电缆成为任何太阳能系统中最重要的组件之一。

参考文献

Hirsch，T.，Hu，Y.，&；杨（2020）。分布式太阳能系统中光伏电缆的可靠性和安全性挑战。《可再生能源和可持续能源评论》，130109955。