本期主题

电缆选型误区对发电量的影响

光伏系【xì】统安装之后,用户最【zuì】关心就【jiù】是发电量,因为它【tā】直接关系【xì】到用户的投资回报。影响发电【diàn】量【liàng】的因素很多,组件、逆变器、电缆的质量、安装朝【cháo】向方位角【jiǎo】、倾斜角度、灰【huī】尘、阴影【yǐng】遮挡【dǎng】、组【zǔ】件和【hé】逆变器配比【bǐ】系统方案、线路【lù】设计、施工、电网【wǎng】电【diàn】压等【děng】各种因素都有可能。本【běn】系列文章将根据实际案例一一探【tàn】讨【tǎo】各种因【yīn】素。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【hàn】的一【yī】个项目【mù】,客户【hù】于【yú】2014年【nián】8月安装【zhuāng】了一个20kW的项目。经过3年多时【shí】间运行,发电量逐渐降低,由最初平均每天70多【duō】度,到现在【zài】平均【jun1】每天60多【duō】度。主要表现为【wéi】中午发电高【gāo】峰时,并网【wǎng】开关经常跳【tiào】开,现【xiàn】场有时会闻到【dào】烧焦【jiāo】气味。

现场【chǎng】勘察【chá】情况:组件没有阴影遮挡,表【biǎo】面干【gàn】净无【wú】灰尘,组件颜色一致,没有色差,逆变器没有漏电流报警、电网电压报警等信【xìn】息。笔者断开逆【nì】变器,拆开交流开【kāi】关的接【jiē】线和逆变【biàn】器的【de】接线端【duān】子,发现【xiàn】电缆前端的接【jiē】线【xiàn】端子已部分氧化,呈黑色;周边温【wēn】度高,手无【wú】法放【fàng】上去。逆变【biàn】器交流防水接头密封圈没有装【zhuāng】,交流接线端子也【yě】部分氧化【huà】,还有一些水气。

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, 铜铝直接【jiē】连【lián】接会形成一种化学【xué】电池。这是由于铝易于【yú】失去电子成为负极,铜难以失【shī】去电子成【chéng】为【wéi】正极,于是在正【zhèng】负极之间就形成了【le】一个1.69V的【de】电动势,并有一个很小的电流通过,腐蚀铝线,即电化学腐蚀【shí】。这样就会引【yǐn】起铜铝之【zhī】间接【jiē】触【chù】不良,接触电阻增大。当有【yǒu】电流通过时【shí】,将使接头部位温度【dù】升【shēng】高【gāo】,而温度【dù】升高更加速了接头【tóu】腐蚀【shí】,增加了接触电阻,造【zào】成【chéng】恶【è】性【xìng】循环,直至烧毁。

(2)铝线表面易在空气中氧化。凡导体【tǐ】表面【miàn】都或多或少【shǎo】地存在膜电阻【zǔ】。若膜【mó】电阻【zǔ】引起连接处【chù】过热,过热又【yòu】会使膜电阻【zǔ】增大【dà】,导【dǎo】电情况就越恶化,而铝线连接【jiē】中【zhōng】这【zhè】类过热的情况尤为严重。这是因为铝线表面【miàn】即【jí】使刮擦【cā】光洁,它只需在空气中【zhōng】暴露数秒钟即可被氧化而立即形【xíng】成一【yī】层氧化铝【lǚ】薄膜。其厚度虽只【zhī】几【jǐ】个微米,但却具有很高的电【diàn】阻率,从【cóng】而呈现较大的膜电阻。因此在【zài】铝【lǚ】线施工连接【jiē】时,应在刮擦干净【jìng】铝线表面【miàn】后立即涂以导【dǎo】电膏,以隔断【duàn】铝线连【lián】接表面与空气【qì】的接触,不然将增大接触电阻【zǔ】。

(3)逆变器的输出防水接头,其线径也是【shì】按照铜线【xiàn】来【lái】设【shè】计的。如【rú】果采用铝线,则需要大【dà】一型号【hào】的【de】线。如30KW逆变器,设计输出使用10平方的铜线,用铝线则需要16平方,线缆面【miàn】积增【zēng】加,而防水接线端【duān】子面积有【yǒu】限【xiàn】,有可能容不下,只能把【bǎ】防水密封【fēng】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【hù】安装一个40kW的逆变【biàn】器【qì】,刚运行【háng】不久,出现【xiàn】交流端冒烟,交流开关跳闸。打开接线盒,发现交流接线松脱【tuō】,发生短路现象。

经检查,客户交流线是【shì】硬【yìng】铜【tóng】线,出【chū】来便转一个弯,造成应力增大【dà】,交流接线螺丝慢慢【màn】松动,时【shí】间一长,便松脱,造成【chéng】短路。

【深度解析】光伏系统发电量低之电缆选型误区

总结

交【jiāo】流电【diàn】缆选型时,最好选择软铜线。一方面可以避免铜铝【lǚ】化【huà】学腐蚀【shí】,另一方面可【kě】以减【jiǎn】少压接应力,避免【miǎn】松脱【tuō】。