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    光伏电缆 PV电缆 (光伏组件用电缆)PV1-F

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    光伏电缆 PV电缆 (光伏组件用电缆)PV1-F用途光伏发电产生的低压直流电需转换为交流电,连接光伏电池与交直流逆变器间的电缆即为光伏电缆。特点光伏电缆的特性是由其电缆专用绝缘料和护套料决定的,我们称之为交联PE,经过辐照加速器辐照以后,电缆料的分子结构会发生改变,从而提供其个方面的性能。抗机械载荷实际上,在安装和维护期间,电缆可在屋顶结构的锐边上布线,同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷

    1. 详细信息

    光伏电缆 PV电缆 (光伏组件用电缆)PV1-F

    用途

    光伏发电产生的低压直流电需转换为交流电,连接光伏电池与交直流逆变器间的电缆即为光伏电缆。

    特点

    光伏电缆的特性是由其电缆专用绝缘料和护套料决定的,我们称之为交联PE,经过辐照加速器辐照以后,电缆料的分子结构会发生改变,从而提供其个方面的性能。抗机械载荷实际上,在安装和维护期间,电缆可在屋顶结构的锐边上布线,同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够,则电缆绝缘层将会受到严重损坏,从而影响整个电缆的使用寿命,或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。

    主要功能

    光伏电缆时暴露在阳光之下,太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用,如高温和紫外线辐射。在欧洲,晴天时将导致太阳能系统的现场温度高达100°C。目前,我们可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和高质量交叉链接材料,但遗憾的是,额定温度为90°C的橡胶电缆,还有即便是额定温度为70°C的PVC电缆也常常在户外使用,显然,这将大大影响系统的使用寿命。 抗机械载荷。实际上,在安装和维护期间,电缆可在屋顶结构的锐边上布线,同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够,则电缆绝缘层将会受到严重损坏,从而影响整个电缆的使用寿命,或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。经辐射交叉链接的材料,具备较高的机械强度,交叉链接工艺改变了聚合物的化学结构,可熔性热塑材料转换为非可熔性弹性体材料,交叉链接辐射显著改善了电缆绝缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。

    产品详情


    1
    、技术规范

       PV-电缆(光伏组件用电缆)目前尚无国家或行业标准,本试验技术规范所涉及到的要求来自于德国标准化委员会PV-系统用电线K411.2.3工作组的初稿。

       这个初稿将作为德国国家标准报批稿进行发布。

       德国莱茵TUV(上海)将用此技术规范对PV-电缆的性能进行检测和评估。

       在德国莱茵TUV公司内部此技术规范的文件编号为2PfG 1169/08.2007。

    2、使用范围

       2PfG 1169/08.2007适用于最高允许1.8kV(线芯对线芯,非接地系统)直流电压、在光伏系统中CD侧使用的单芯软电缆(电线)。

       该产品适合于Ⅱ类安全等级下使用。

       电缆运行的环境温度最高到90℃。

       电缆可以多根并联使用。

    3、特殊名词术语

       PV 系统(photovoltaic system):光伏系统(太阳能系统)。

       DC侧(DC side):光伏装置中从光伏电池到光伏换流器直流端子之间的部分。

       标准试验条件下的开路电压(UOC STC):在标准试验条件下,未加载(开路)的光伏组件、光伏电线、光伏列阵、光伏发电机或光伏换流器直流侧的电压。

    标准试验条件下的短路电流(ISC TC):在标准试验条件下,光伏组件、光伏电线、光伏列阵或光伏发电机的短路电流。

    4、无卤PV-电缆的基本信息

    4.1电缆型号

        PV1-F

    4.2电缆特性

       ●额定电压:

         AC U0/U=0.6/1kV

         DC 1.8kV(线芯对线芯,非接地系统,没有负载下的回路)

        如果电缆使用在直流系统中,其导体间的额定电压应不大于电缆AC额定值U的1.5倍。在单相接地直流系统中,此数值应乘以0.5的系数。

    ●温度范围:

         环境温度: -40℃到+90℃

         导体最高工作温度:120℃

         电缆运行的环境温度最高到90℃。依据EN60216-1标准进行考核,其绝缘和护套的温度指数是120℃。

         期望使用寿命是25年

         5秒钟的短路温度是200℃

    4.3电缆结构

       ●导体

         导体芯数: 1

         导体是EN60228(IEC60228、GB/T3956)中的第5类导体,而且必须是镀锡的。

       ●导体的截面

         1.5,2.5,4,6,10,16,25,35mm2。

        ●导体隔离层

          在导体周围可以使用一层合适的无卤材料作为隔离层。

        ●绝缘

          绝缘应是挤出型的无卤材料,应是一层或紧密粘附着的几层组成。绝缘应是实心且材质均匀,在剥离绝缘时必须尽可能不要损伤绝缘本身、导体和镀锡层。

          绝缘厚度由生产商规定,但最小值必须≥0.5mm。

                                               建议的绝缘厚度

    标称截面(mm2)

    1.5

    2.5

    4

    6

    10

    16

    25

    35

    绝缘标称厚度(mm)

    1.0

    1.0

    1.0

    1.0

    1.0

    1.0

    1.2

    1.2

        ●导体隔离层

          在绝缘周围可以使用一层合适的无卤材料作为隔离层。

    ●护套

          绝缘线芯必须有护套包覆,护套应是合适的无卤材料。

          护套应是挤出型的无卤材料,应是一层或紧密粘附着的几层组成。

          护套厚度由生产商规定,但最小值必须≥0.5mm。

                                                   建议的护套厚度

    标称截面(mm2)

    1.5

    2.5

    4

    6

    10

    16

    25

    35

    护套标称厚度(mm)

    0.8

    0.8

    0.9

    0.9

    0.9

    1.1

    1.2

    1.2

    ●外径

          外径的平均值应在生产商规定的范围内。

        ●多芯结构

          在多芯结构中每一个单芯电缆都应符合本技术文件的要求;在多芯结构中每一个附加元件都应符合本技术文件的要求。

    4.4电缆载流量的要求

                                环境温度:60℃,导体最高工作温度:120℃

    标称截面(mm2)

    安装种类

    单芯电缆空气中自由敷设(A)

    单芯电缆敷设在设备表面(A)

    在设备表面相邻敷设(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

                                                 偏离环境温度是载流量的换算因子(依据IEC 60364-5-52)

    环境温度

    换算因子


    ≤60

    1.00

    70

    0.91

    80

    0.82

    90

    0.71

    100

    0.58

    110

    0.41

    5、绝缘和护套材料性能要求

        ●老化前后拉力(取之于成品上的试件)


    单位

    绝缘

    护套

    试验方法

    抗张强度      最小

    N/mm2

    6.5

    8.5

    EN60 811

    断裂伸长率    最小

    %

    125

    125

    EN60 811

    空气烘箱中老化试验




    EN60 811

    老化温度

    150±2

    150±2


    老化时间

    h

    168

    168


    抗张强度变化率

    %

    -30

    -30


    断裂伸长率变化率

    %

    -30

    -30


    ●热固型混合物热延伸试验(取之于成品上的试件)


    单位

    绝缘

    护套

    试验方法

    试验温度

    200±3

    200±3

    EN 60811

    负荷

    N/cm2

    20

    20


    挂重时间

    Min.

    15

    15


    负载下伸长率                    最大

    %

    100

    100


    冷却后永久伸长率                    最大

    %

    25

    25


    ●低温拉伸试验 (取之于成品上的试件)


    单位

    绝缘

    护套

    试验方法

    试验温度

    -40±2

    -40±2

    EN 60811

    冷却后永久伸长率                    最小

    %

    30

    30


    ●湿热试验 (取之于成品上的试件)


    单位

    绝缘

    护套

    试验方法

    湿热试验条件




    EN 60068

    老化温度

    90±2

    90±2


    老化时间

    h

    1000

    1000


    老化湿度

    %

    85

    85


    抗张强度变化率

    %

    -30

    -30


    断裂伸长率变化率

    %

    -30

    -30


    ●耐酸碱试验 (护套)


    单位

    草酸(N-Oxalic-acid)

    氢氧化钠

    (N-sodium hydroxide)

    化学浓度 (重量浓度)

    %

    4.5

    4

    处理温度

    23

    23

    处理时间

    h

    168

    168

    抗张强度变化率

    %

    ±30

    ±30

    老化后断裂伸长率

    %

    100

    100

    ●耐UV(紫外线)老化试验 (成品电缆)

          试验方法:HD 605/A1或UL1581

          总试验时间:720h

          一个周期内:洒水18min,氙灯干燥102min

          箱体测试温度:63℃

          箱体湿度:65%

          疝灯条件:波长300-400nm条件下的最小功率为(60±2)W/m²

          紧接着进行室温条件下的8弯曲试验

          要求:电缆表面无裂缝

    ●耐臭氧试验 (成品电缆)

          试验方法:EN 50396或IEC60245

          弯曲试样所用试棒直径为线芯直径的(2±0,1)倍

          试验箱温度(40±2)℃,

          试验箱湿度(55±5)%

          臭氧浓度(200±50)×10-6%,

          空气流量:0.2-0.5倍试验箱容积/min

          样品放置试验箱时间:72h

          要求:电缆表面无开裂

    ●寿命特性试验

          要求:绝缘和护套材料的温度指数为120℃

           寿命:25年

           可以用二种方法进行评定

           EN 50305:防火铁路电缆-试验方法(卷绕电压法)

           IEC 60216-2:电气绝缘耐热特性的确定

           建议采用IEC60216-2的方法进行热寿命评定。

           在求取温度指数时,为了获得失效时间与热力学(绝对)温度倒数之间的阿累尼乌斯关系,试样应该在分布范围足够宽的(不少于3个,最好是4个)老化温度下进行老化试验。

    老化温度选取原则:

       a) 在求温度指数时,最低老化温度应使测得的平均失效时间不低于5000h的温度。求温度指数时,耐热线的外推不应超过25℃。

       b) 最高老化温度应是使测得的平均失效时间不小于100h的温度。

       c) 如果预计在整个老化范围内老化机理相同,则各相邻老化温度之间的温度差值应取等值,通常取20℃。

          根据该产品使用材料的特性,我们建议选择3个温度点进行热寿命评定。

          145 ℃、165 ℃ 、185 ℃

    ●无卤特性试验(绝缘和护套材料)

          1、PH 值及导电率  

             试验方法:EN 50267-2-2或IEC60754

             要求:PH≥4.3;

             导电率≤10μS/mm

          2、Cl氯及Br溴含量

             试验方法:EN 50267-2-1

             要求:HCL≤0.5%;

             HBr≤0.5%

          3、F氟含量(离子选择电极法)

             试验方法:EN 60684-2

             要求:≤0.1% 

    6、成品电缆其他性能要求

    6.1电气性能

        ● 导体电阻

           试验方法:EN50395或GB/T3048

           结果:应符合IEC60228第5类导体的要求。

        ● 耐电压试验(成品电缆型式试验)

         -- 交流耐压

           试验方法:EN50395或GB/T3048

           结果:6.5kV/5min.不击穿。

      或 -- 直流耐压(成品电缆型式试验)

           试验方法:EN50395或GB/T3048

           结果:15kV/5min.不击穿。

    ● 成品耐火花电压试验

           试验方法:EN50395或GB/T3048

           结果:10kV不击穿。

        ● 护套表面电阻试验

           试验方法: EN50395

           结果:表面电阻≥109Ω

        ● 绝缘电阻试验(成品电缆型式试验)

           试验方法: EN50395或GB/T5013.2

           结果: 20℃时绝缘电阻≥1014Ω.cm,90℃时绝缘电阻≥1011Ω.cm。

    ● 绝缘长期耐直流试验

           试验方法:

           将不小于5m的样品浸泡在3%的NaCL的盐水中,样品两端露出水面不小于300mm长,盐水水浴温度为(85±2) ℃,在导体和水之间施加900V的直流电压,导体接正极,试验持续(240±2)h。

           每隔不大于24h测量一次泄漏电流,用时间-电流曲线记录测量的电流值。

           泄漏电流的增加应小于10%。

           试验结束后取出试样,进行耐电压试验,试验电压为U(额定电压),5min,不击穿。

    6.2成品电缆高温压力试验

        样品长度:20m

        施加重力:F=k(2Dδ-δ2)1/2 ,k=0.6

        烘箱温度:(140±3)℃

        加温试验:4h

        要求:

       a.、冷却后进行耐压试验,AC 6.5/10min,无击穿。

       b、测压痕深度,测得值不得大于壁厚的50%。

    6.3  -40℃下低温冲击试验(取之于成品上的试件)

        ▼成品电缆冲击试验(依据EN 60 811)

    试验参数如下表

    电缆的直径D

    (mm)

    落锤重量

    (g)

    试验杆重量 (g)

    落锤高度(mm)

    D<15

    15<D≤25

    25<D

    1000

    1500

    2000

    200

    200

    200

    100

    150

    200

    结果检查: 用正常视力(无须用放大镜)对护套内、外表面和绝缘外表面进行检查,不应有裂纹。

    6.4成品电缆低温弯曲试验

        试验方法:IEC 60811

        试验温度:-40℃

        试验结果:无开裂

    6.5成品电缆相容性试验

        烘箱温度:(135±2)℃

        老化时间: 7x24h

        老化后拉力试验

        要求:绝缘老化前后抗拉强度变化:≤±30%

              老化前后断裂伸长率变化:≤±30%

              护套老化前后抗拉强度变化:≤-30%

              老化前后断裂伸长率变化:≤±30%

    6.6成品电缆动态穿透试验

        试验在室温条件下进行

        钢针加力的速度:1N/s

        切割试验数:在同一根样品试验4次,每次试验点相距至少25mm,并切每个试验点顺时针旋转90º。

        记录弹簧钢针与导体线芯接触瞬间的穿透力

        要求:所得四次均值≥150×Dn1/2 (N)

              (Dn为IEC60719表2中的导线直径mm)

    6.7成品电缆耐凹痕试验

        试验方法:

        取3段成品电缆,长约2m,在每段样品上相隔25mm处,并旋转90º处共制做4个压痕,压痕深度0.05mm且与铜导线相互垂直。

        三段样品分别置于-15ºC、室温、+85ºC试验葙内3h,然后在各自相应的试验葙内卷绕于试棒上,试棒直径为3D(D为电缆最小直径),每个样品至少一个刻痕位于卷绕后圆周的外侧,使样品冷却到室温并在室温条件下进行耐电压试验(试验电压为AC,0.3kV/5min.)

        要求:不击穿。

    6.8护套热收缩试验

        试验方法: IEC60811

        烘箱温度:120ºC

        处理时间: 1h

        要求: ≤2%

    6.9成品电缆单根燃烧试验

        试验方法:EN60332-1-2或IEC60332-1-2

        要求:上夹具下缘与碳化始点距离须 ≥50mm;

        燃烧向下延燃至上夹具下缘距离须≤540mm。


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