太陽能轉(zhuǎn)化、利用與存儲(chǔ)技術(shù) 課件 第七章 電纜

主講：第七章

電

纜

CONTENTS目錄電纜種類、材料組成及選擇PART

01電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算PART

02PART

02電纜種類、材料組成及選擇Part.01電纜種類、材料組成及選擇01電纜的選擇需考慮因素(1)電纜的絕緣性能。(2)電纜的耐熱阻燃性能。(3)電纜的防潮、防光(抗輻射)。(4)電纜的敷設(shè)方式。(5)電纜導(dǎo)體的材料(銅芯、鋁芯)。(6)電纜截面的規(guī)格。電纜種類、材料組成及選擇——電纜的類型01直流電纜使用在組件與組件之間的串聯(lián)電纜直流配電箱至逆變器之間電纜組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之間的并聯(lián)電纜直流電纜戶外敷設(shè)需防潮、防暴曬、耐寒、耐熱、抗紫外線,某些特殊的環(huán)境下還需防酸堿等化學(xué)物質(zhì)電纜種類、材料組成及選擇——電纜的類型01交流電纜逆變器至升壓變壓器的連接電纜配電裝置至電網(wǎng)或用戶的連接電纜升壓變壓器至配電裝置的連接電纜交流電纜戶外敷設(shè)可按照一般電力電纜選型要求選擇電纜種類、材料組成及選擇——電纜導(dǎo)體材料01銅

芯抗氧化能力更好、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好；壓降和電量損耗小；柔性好允許的彎度半徑小抗疲勞、反復(fù)折彎不易斷裂鋁

芯易氧化現(xiàn)象；投資成本高電纜導(dǎo)體材料電纜種類、材料組成及選擇——電纜絕緣護(hù)套材料01在各種環(huán)境和應(yīng)用中都能使用成本低、柔韌性好、堅(jiān)固,并且具有防火、防油材料含對(duì)環(huán)境和人體有害物質(zhì)聚氯乙烯(PVC)材料廣泛用作電線電纜的包覆材料在高溫下也具有很強(qiáng)的抗變形能力低密度PE(LDPE)更柔韌,防潮性極佳更環(huán)保聚乙烯(PE)材料電纜絕緣護(hù)套材料耐油耐磨機(jī)械特性和橡膠相似用于環(huán)境惡劣、防油等場(chǎng)合的電源、信號(hào)連接聚氨酯(PUR)材料電纜種類、材料組成及選擇——電纜絕緣護(hù)套材料01優(yōu)異的低溫性能具有良好的耐化學(xué)性和耐油性非常柔韌,良好的耐磨性和表面紋理不如PUR堅(jiān)固耐用熱塑性彈性體(TPE/TPR)材料卓越的高耐磨、高張力、高拉力、強(qiáng)韌和耐老化的特性成熟的環(huán)保材料熱塑性聚氨酯(TPU)材料電纜絕緣護(hù)套材料非常惡劣的環(huán)境質(zhì)量小、堅(jiān)硬、摩擦因數(shù)低、耐油性好、耐水性佳、耐化學(xué)性和抗紫外線性能優(yōu)異、成本低氯化聚乙烯(CPE)材料極佳的防火、阻燃、低煙、無毒任何需要防火的場(chǎng)所陶瓷化硅橡膠材料電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01光伏專用電纜組串到匯流箱的電纜一般用:光伏專用電纜PV1-F1×4mm2。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,耐熱、耐寒、耐油、耐紫外線,可在惡劣的環(huán)境條件下使用,具備一定的機(jī)械強(qiáng)度。敷設(shè):可穿管中加以保護(hù)光伏專用電纜電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01動(dòng)力電纜鋼帶鎧裝阻燃交聯(lián)電纜ZRC-YJV22應(yīng)用:匯流箱到直流柜、直流柜到逆變器、逆變器到變壓器、變壓器到配電裝置、配電裝置到電網(wǎng)的連接電纜。特點(diǎn):介質(zhì)損耗小、耐化學(xué)腐蝕和電壓敷設(shè)不受落差限制;具有較高機(jī)械強(qiáng)度,耐環(huán)境應(yīng)力好,良好的熱老化性能和電氣性能。敷設(shè):可直埋,適用于固定敷設(shè),適應(yīng)不同敷設(shè)環(huán)境(地下、水中、溝管及隧道)的需要。動(dòng)力電纜電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01動(dòng)力電纜NH-VV是銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套耐火電力電纜。適合于額定電壓0.6kV/1kV。特點(diǎn):長(zhǎng)期允許工作溫度為80℃。敷設(shè)時(shí)允許的彎曲半徑:單芯電纜不小于20倍電纜外徑,多芯電纜不小于12倍電纜外徑。電纜在敷設(shè)時(shí)環(huán)境溫度不低于0℃的條件下,無須預(yù)先加熱。電壓敷設(shè)不受落差限制。敷設(shè):適合于有耐火要求的場(chǎng)合,可敷設(shè)在室內(nèi)、隧道及溝管中。注意不能承受機(jī)械外力的作用,可直接埋地敷設(shè)。動(dòng)力電纜電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01控制電纜ZRC-KVVP是銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套編織屏蔽控制電纜。適用:交流額定電壓450V/750V及以下控制、監(jiān)控回路及保護(hù)線路。特點(diǎn):長(zhǎng)期允許使用溫度為70℃。最小彎曲半徑不小于外徑的6倍。敷設(shè):一般敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝管等要求屏蔽、阻燃的固定場(chǎng)所?？刂齐娎|電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01通信電纜DJYVRP2-22是聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅絲編織屏蔽鎧裝計(jì)算機(jī)專用軟電纜適用：額定電壓500V及以下對(duì)于防干擾要求較高的電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化連接電纜。特點(diǎn):抗氧化性、絕緣電阻高、耐電壓好、介電常數(shù)小的特點(diǎn),減少回路間的相互串?dāng)_和外部干擾,信號(hào)傳輸質(zhì)量高。最小彎曲半徑不小于電纜外徑的12倍。敷設(shè):允許在環(huán)境溫度-40~+50℃的條件下固定敷設(shè)使用。敷設(shè)于室內(nèi)、電纜溝、管道等要求靜電屏蔽的場(chǎng)所。通信電纜

DJYVRP2-22電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01通信電纜銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套絕緣屏蔽軟電纜PVVP,又稱電氣連接抗干擾軟電纜。適用：報(bào)警、安防等需防干擾,安全高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ烹娎|。特點(diǎn):額定工作電壓為3.6kV/6kV,電纜導(dǎo)線的長(zhǎng)期工作溫度為90℃,最小允許彎曲半徑為電纜外徑的6倍。主要用來做通信電纜,起到抗干擾的作用。敷設(shè):不能在日光下暴曬,底部線芯必須良好接地。如需抑制電氣干擾強(qiáng)度的弱電回路通信電纜,敷設(shè)于鋼制管、盒中。與電力電纜平行敷設(shè)時(shí)相互間距,宜在能遠(yuǎn)離的范圍內(nèi)盡量遠(yuǎn)離。通信電纜RVVP電纜種類、材料組成及選擇——光伏系統(tǒng)電纜種類選擇01射頻電纜SYV是實(shí)心聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套射頻同軸電纜。特點(diǎn):要傳輸視頻信號(hào)在200m范圍內(nèi)可以用SYV75-3；在350m范圍內(nèi)就可以用SYV75-5。敷設(shè):可穿管敷設(shè)。射頻電纜電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算Part.02電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——電纜設(shè)計(jì)選型原則02電纜設(shè)計(jì)選型原則(1)如果系統(tǒng)的最高電壓是380V,要選擇450V/750V的光伏交流電纜,選擇耐壓值大于系統(tǒng)的最高電壓的電纜,防止電纜被高電壓損壞。(3)交流負(fù)載的連接，選取的光伏電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。(2)光伏方陣內(nèi)部和方陣之間的連接，選取的電纜額定電流為計(jì)算所得光伏電纜中最大連續(xù)電流的1.56倍。(4)逆變器的連接,選取的電纜額定電流為計(jì)算所得電纜中最大連續(xù)電流的1.25倍。(5)考慮溫度對(duì)電纜性能的影響。溫度越高,電纜的載流量就越少,電纜要盡量安裝在通風(fēng)散熱的地方。(6)電壓降的最高值不能超過2%，直流回路工作中有很多的不確定因素會(huì)導(dǎo)致回路接地,使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行不正常。電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——電纜設(shè)計(jì)計(jì)算02電纜設(shè)計(jì)計(jì)算電纜截面的選擇應(yīng)滿足允許溫升、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度等要求，直流系統(tǒng)電纜按電纜長(zhǎng)期允許載流量選擇,并按電纜允許壓降校驗(yàn)，計(jì)算公式如下:

按電纜長(zhǎng)期允許載流量:式中：Ipc

—電纜允許載流量,A;Ical

—回路長(zhǎng)期工作計(jì)算電流,A。按回路允許電壓降:式中：Ica

—計(jì)算電流,A;Scac

—電纜計(jì)算截面,mm2

;ρ—電阻系數(shù),銅導(dǎo)體

ρ=0.0184Ω·mm2/m,

鋁導(dǎo)體ρ=0.0315Ω·mm2/m;L—電纜長(zhǎng)度,m;ΔUp—回路允許電壓降,V。

電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——電纜設(shè)計(jì)計(jì)算02電纜載流量估算口訣二點(diǎn)五下乘以九,往上減一順號(hào)走?！岸c(diǎn)五下乘以九”是指2.5mm2及以下的各種截面鋁芯電纜,其載流量約為截面數(shù)的9倍。“往上減一順號(hào)走”是指從4mm2及以上電纜的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關(guān)系是順著線號(hào)往上排,倍數(shù)逐次減小。三十五乘三點(diǎn)五,雙雙成組減點(diǎn)五?！叭宄巳c(diǎn)五”指的是35mm2的電纜載流量為截面數(shù)的3.5倍，即122.5A?！半p雙成組減點(diǎn)五”指的是從50mm2及以上的電纜，其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關(guān)系變?yōu)閮蓚€(gè)線號(hào)成一組，倍數(shù)依次減0.5。電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——電纜設(shè)計(jì)計(jì)算02電纜載流量估算口訣條件有變加折算,高溫九折銅升級(jí)。

“條件有變加折算，高溫九折銅升級(jí)”是指如果鋁芯電纜明敷在環(huán)境溫度長(zhǎng)期高于25℃的地區(qū)，鋁芯電纜載流量可按上述口訣計(jì)算方法算出，然后再打九折即可；當(dāng)使用的不是鋁芯電纜而是銅芯電纜，它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些，可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個(gè)線號(hào)的載流量。

穿管根數(shù)二三四,八七六折滿載流。在穿管敷設(shè)兩根、三根、四根電纜的情況下、其載流量分別是口訣計(jì)算單根敷設(shè)載流量的80%、70%、60%。電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——常用電纜選型02匯流箱兩側(cè)電纜選型對(duì)照表序號(hào)匯流箱規(guī)格斷路器額定電流組件側(cè)電纜規(guī)格直流柜側(cè)電纜規(guī)格12進(jìn)1出16APV1-F1×4mm24或6mm223進(jìn)1出25APV1-F1×4mm26mm234進(jìn)1出32APV1-F1×4mm210mm245進(jìn)1出40APV1-F1×4mm210或16mm256進(jìn)1出50APV1-F1×4mm216mm267進(jìn)1出63APV1-F1×4mm216mm278進(jìn)1出64APV1-F1×4mm225mm289進(jìn)1出80APV1-F1×4mm235mm2910進(jìn)1出80APV1-F1×4mm235mm2或50mm21011進(jìn)1出100APV1-F1×4mm250mm21112進(jìn)1出100APV1-F1×4mm250mm21213進(jìn)1出125APV1-F1×4mm250mm2或70mm21314進(jìn)1出125APV1-F1×4mm270mm21415進(jìn)1出125APV1-F1×4mm270mm21516進(jìn)1出160APV1-F1×4mm270mm21617進(jìn)1出200APV1-F1×4mm270mm2電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——常用電纜選型02直流柜兩側(cè)電纜選型對(duì)照表序號(hào)直流柜規(guī)格斷路器規(guī)格匯流箱側(cè)電纜規(guī)格逆變器側(cè)電纜規(guī)格12進(jìn)1出16A4mm24mm223進(jìn)1出32A6mm26mm234進(jìn)1出40A10mm210mm245進(jìn)1出50A16mm216mm256進(jìn)1出50A16mm216mm267進(jìn)1出63A16mm216mm278進(jìn)1出80A25mm225mm289進(jìn)1出80A35mm235mm2910進(jìn)1出80A50mm250mm21011進(jìn)1出100A50mm250mm21112進(jìn)1出100A50mm250mm21213進(jìn)1出125A70mm270mm21314進(jìn)1出125A70mm270mm21415進(jìn)1出125A70mm270mm21516進(jìn)1出160A70mm270mm21617進(jìn)1出160A70mm270mm2電纜設(shè)計(jì)選型原則與計(jì)算——常用電纜選型02逆變器兩側(cè)電纜選型對(duì)照表序號(hào)逆變器規(guī)格逆變器相數(shù)直流柜側(cè)電纜規(guī)格變壓器側(cè)電纜規(guī)格15kWp單相2×6mm22×6mm2210kWp單相2×10mm22×10mm2317kWp三相2×10mm23×10mm2420kWp三相2×16mm23×16mm2550kWp三相2×70mm23×50mm26100kWp三相2×120mm23×120mm27250kWp三相2×300mm2或4×120mm23×120mm28500kWp三相4×300mm2或6×185mm26×300mm2或9×185mm29500k