家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

 

在【zài】家用光【guāng】伏系统【tǒng】中,为了降低电【diàn】量损耗,保【bǎo】障人们生命财产安全,延长系统寿命【mìng】,建议采用铜电缆【lǎn】。

铝线比铜线容易起火

 

在电气线路中,铝线【xiàn】起火的危险【xiǎn】要远大于铜线。其实【shí】,铝线的起火不在铝线自身而是在于【yú】铝线的连接【jiē】。与【yǔ】铜线【xiàn】相比,铝【lǚ】线连接【jiē】起【qǐ】火危险大【dà】的原因有以下几点:

 

1)铜铝接头易出现电化学腐蚀

 

光伏组件,逆变器和并网开关之间要用电缆连接,而组件MC4接头,光伏逆变器输出接线端子,并网开关【guān】的【de】接线端【duān】子都是用铜芯【xīn】做的,铜和铝能直接连接,当需要【yào】连接时【shí】,要采用【yòng】铜铝【lǚ】过渡线【xiàn】夹,铜铝过渡【dù】接头再【zài】连接【jiē】。但【dàn】目前的铜铝接线【xiàn】头,一般都是大功率的,而家用分布式光伏一般【bān】都是2-30KW之【zhī】间,采用2.5-10mm铜线,市面上这【zhè】种铜【tóng】铝接线头非常少。实【shí】际上使【shǐ】用铝线的【de】安装商,都【dōu】是想省成本的【de】,根本不会去用铜铝接头。

家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

铜铝直接连接【jiē】,就【jiù】会形成了一种化学电池,这是由【yóu】于铝易于失【shī】去电子成为【wéi】负【fù】极,铜难【nán】以失【shī】去电子成为正极,于是在正【zhèng】负【fù】极【jí】之间就形成了【le】一个1.69V的电动势,并有【yǒu】一个【gè】很小的电流通过,腐蚀铝线,即电化学腐蚀。这样【yàng】就会引【yǐn】起【qǐ】铜铝【lǚ】之间接触不【bú】良,接触【chù】电阻增大。当【dāng】有电流通过【guò】时,将使接头【tóu】部位温【wēn】度升【shēng】高,而温度升高【gāo】且更加速了接头腐蚀,增加【jiā】了接触【chù】电阻,造成恶性【xìng】循环【huán】,直至烧毁。

 

2)铝线表面易在空气中氧化。

 

3)易被氯化氢腐蚀。

 

4)高膨胀系数。

 

综合性能铜比铝更具优势

 

家用分布式光伏系统为什么要采用铜电缆而不用铝电缆

导体【tǐ】性【xìng】能上,铜具有绝对优势【shì】。从导【dǎo】电性能方面看,铝导体的导电率只有【yǒu】铜导【dǎo】体的60%左右,铝合金导【dǎo】体要更差些【xiē】。在抗氧化腐蚀能力方【fāng】面,由于铜铝元【yuán】素有【yǒu】不同的原子结构,铝的化【huà】学性能比铜要活泼得【dé】多【duō】,因此铝导体的【de】抗【kàng】氧化腐蚀能【néng】力【lì】比铜【tóng】导体要差【chà】得多【duō】,无【wú】论是纯铝还是铝合【hé】金【jīn】导体【tǐ】都一【yī】样,因此其起火概率大约【yuē】为铜导体的10倍左右。在抗电化腐蚀能【néng】力方面,铝【lǚ】的电极电位比铜的【de】要低得多,铝导【dǎo】体因【yīn】而很【hěn】容易被【bèi】电化腐蚀,特别是在铝导体与铜导体或其它导【dǎo】体相【xiàng】接【jiē】触的情况下。从热膨【péng】胀【zhàng】角度来看,铝导【dǎo】体的线【xiàn】性【xìng】膨胀系数远大于铜导体,无论是纯铝【lǚ】还是铝合金导体的热膨胀系数基本是一样的,这会【huì】导【dǎo】致热胀【zhàng】冷缩后【hòu】的【de】接【jiē】触不良,甚至产生接触不紧密、氧化发热等事故【gù】,并且会恶性循环。从抗张强度和【hé】抗蠕变【biàn】能力角度看【kàn】,从极限抗【kàng】张强【qiáng】度【dù】和屈服抗张强度来比较,铜导体最好,纯【chún】铝导体最差【chà】,铝合【hé】金相比纯铝有较【jiào】大的改进,但仍不及铜【tóng】导体。综合几个方面【miàn】的主要性能来看,无论是导电【diàn】性【xìng】能、机【jī】械性能还是耐腐蚀性能,均为铜优【yōu】于【yú】铝【lǚ】及铝合金。

 

电力电缆的【de】经济【jì】选型主要【yào】考虑整个【gè】全生命周期(30)年投资和损耗费用之和最小【xiǎo】的【de】选项。在线【xiàn】路运行过程,30年的损耗所【suǒ】耗费的成本要远远【yuǎn】高于【yú】初【chū】期投资【zī】建设的费用【yòng】,在经济效益上,铝芯【xīn】电缆具有优势。但铜导体由于其导【dǎo】电率高、电【diàn】阻小,平均【jun1】损耗要低【dī】于铝导体【tǐ】和【hé】铝合金导体。

 

铜可以回收,当铜电缆不再使【shǐ】用后,铜仍【réng】然可【kě】以【yǐ】回【huí】收【shōu】再【zài】生,还有利用价值【zhí】,而铝不能回收利用,当铝电缆不再【zài】使【shǐ】用后,没有任何价值。

 

逆变器的输出防水【shuǐ】接头,其线径也是按照铜线【xiàn】来【lái】设【shè】计的,如果采用【yòng】铝线,则需要大一型【xíng】号的线。如30KW逆变【biàn】器,设计【jì】输出【chū】使用10平方的铜线【xiàn】,用铝【lǚ】线则需要16平方,线缆面积增加【jiā】,而防水接线端子面积有【yǒu】限,有【yǒu】可能容【róng】不下。

 

来源:光伏联播