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小課堂·05 ｜工商業電站，鋁合金電纜應用知多少？

作者：錦浪科技 時間：2020-12-30 00:00:00.0 閱讀量：8501次

前言


. 當下，光伏組件的價格大幅上漲近20%，國際銅價近一年來大漲35%，在人力成本也逐年增加的情況下，國家光伏補貼卻逐步下降，所以光伏電站的投資成本壓力劇增。而在項目中使用鋁合金電纜，能大幅降低投資方的成本壓力，具有比較大的成本優勢，可有效助力光伏平價上網。
本節小課堂將帶大家一起去看看工商業系統中鋁合金電纜的應用。


PART 1 光伏系統中的電纜


光伏電站的電纜分為直流電纜與交流電纜。
組件與組件，組件與逆變器之間用的是直流電纜，但由于直流電纜多為戶外，因此我們對電纜的要求也會比較嚴格，必須具備耐候性強、抗侵蝕、耐磨損、高絕緣等特性，常用光伏認證的專用直流電纜是PV1-F 1*4mm2或PV1-F 1*6mm2。
而逆變器與匯流箱，匯流箱與并網柜之間用的是交流電纜，一般項目都采用動力電纜銅線或鋁線。

那么到底選用銅線更優，還是鋁線更優呢？下面給大家簡單分析。


PART 2 是銅線更優，還是鋁線更勝一籌？

① 從基本性能角度來看



② 從系統設計的角度來看
從系統的設計方面來看，電纜的選型滿足需要以下幾個條件：
1） 電纜載流量：一般會受電纜主體材料截面、敷設運行方式、環境等因素影響；
2） 電纜線損：交流電纜的線損不允許超過3%，一般要求不超過2%；
3） 電纜壓降：根據GB/T 50797《光伏發電站設計規范》，交流電壓降落不宜大于3%，一般要求不超過2%。
從系統設計的角度來看，系統的方案只要滿足載流量，電纜壓降和線損的要求即可，電纜選擇銅材質還是鋁材質都不受影響。


③ 從經濟的角度來看
以錦浪GCI-110K-5G機型為例，逆變器最大輸出電流183.8A，采用橋架敷設。線路電壓降計算公式如下：

I ：電纜需要承受最大電纜-A
L ：電纜鋪設的長度-m
S ：電纜的截面積-mm2
ρ ：導體電阻率Ω*mm2/m，r銅=0.0175，r鋁=0.0283
舉例，以一個1MW電站為例，若采用8臺錦浪110KW逆變器，逆變器到并網點距離以120米左右進行計算。錦浪110kW逆變器支持無零線輸出，對此我們將分別采用銅電纜和鋁電纜進行計算，銅芯電纜需要3×95mm2，鋁芯電纜需要3×150mm2。
根據國內某電纜廠家集采報價：
ZRC-YJV22-3×95mm2單價：170元/m；
ZRC-YJHLV22-3×150mm2單價：65元/m。

注：項目不同，線纜不同，成本可能會有差異，此數據僅供參考。
如上表所示，選用鋁合金線纜，每安裝1MW光伏電站可節約線纜總成本約10.08萬元，單瓦成本節約0.1元。


④ 從施工的角度來看 銅和鋁合金由于金屬材質不同，如果直接接觸，存在電位差，在潮濕的空氣中會發生電化學腐蝕，會增大接觸電阻使接頭處發熱，是系統安全運行的隱患。因此當項目采用鋁芯電纜時需要采用銅鋁轉端子，常見的銅鋁轉接端子如下圖所示。

在電纜頭的制作上，無論銅電纜還是鋁合金電纜，交流電纜頭的壓接均需要采用液壓鉗壓接，鋁合金電纜相比于銅芯電纜線徑較粗，相對來說電纜頭施工難度會略微增加，但是電纜的重量較輕，敷設的難度相對也會有所降低。


小貼士


施工中電纜的彎曲半徑需要引起注意，如果電纜彎曲半徑超過規定要求，會造成電纜絕緣層及絕緣線芯的破壞，長時間使用，彎曲背面纜芯護層容易出現疲勞現象，會降低電纜的使用壽命。由于一些電纜在進入設備前都要穿過電纜管或橋架，而電纜管或橋架的彎曲半徑如果大了，施工時難度也會增加。


PART 3 本堂總結


綜上所述，光伏電站選用鋁合金線纜的成本優勢很大，未來會有更多的人選擇鋁合金線纜。作為逆變器供應商，錦浪技術人員提出以下注意事項：
● 電纜載流能力建議為最大通過電流的1.25~1.5倍之間；
● 工商業及地面電站可選用鋁合金線纜優化低壓側交流線纜成本；
● 戶用光伏電站不建議選用鋁合金線纜；
● 如現場端子經過銅鋁轉換，請務必做好端子密封、防漏電措施；
● 注意配電箱里面斷路器的選型，避免鋁合金線纜不能接入。

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