如何为分布式光伏系统选择合适的电缆

1.     前言

文档将首先给出固德威逆变器常规情形下推荐的交流电缆线径，接着详细介绍光伏电缆的选择原理，介绍不同情形下如何选择一款合适的电缆，最后经过实际案例说明。

2.     固德威逆变器推荐线缆

常规应用、常用的单芯铜线电缆，可以根据以下表格，针对不同的固德威逆变器选择合适的电缆线径。

Ø  单相机器

Ø  三相机器

以上是小固对一般情形下线缆选择的建议，而光伏系统应用情形繁多，下面介绍线缆选择的一般准则，希望小固朋友们阅读后，可以针对自己不同的项目，选择一款合适的线缆。

1.     电缆选型

2.1电缆类型

按照应用位置不同，分布式光伏系统中线缆可分为直流线缆、交流线缆和接地线缆：

Ø  直流线缆多为户外铺设，需要防潮、防晒、防寒、防紫外线等，因此分布式光伏系统中的直流线缆一般选择光伏认证的专用线缆，考虑到直流插接件和光伏组件输出电流，目前常用的光伏直流电缆为PV1-F 1*4mm²。

Ø  交流线缆主要用于逆变器交流侧至交流汇流箱或者交流并网柜，在室外安装部分的交流线缆需要考虑防潮、防晒、防寒、防紫外，以及长距离铺设，一般选用YJV型电缆；室内安装的交流线缆，需要考虑防火和防鼠防蚁；

Ø  接地线缆主要用户组件的防雷接地、组件支架接地和逆变器交流输出端接地。

2.2 电缆截面

目前大家对于电缆截面的选择主要依据是电缆线径与电流关系，往往忽视了环境温度、电压损失、铺设方式对线缆载流能力的影响。在此提供一份常用的YJV三芯电力电缆载流量表格，可以查阅在不同使用环境下，电缆的载流量，同时建议在电流接近峰值时，需要向上选取线径，详见《附表1 YJV三芯电力电缆持续载流量》。

2.3 电压损失

光伏系统中的电压损失可以表征为：电压损失=通过电流*线缆长度*电压因子，通过公式可以看出，电压损失与线缆的长度成正比关系，因此在现场勘探时，应该遵循阵列至逆变器、逆变器至并网点应尽可能靠近的原则。一般应用时，光伏阵列到至逆变器之间的直流线损不超过阵列输出电压的5%，逆变器至并网点之间的交流线损不超过逆变器输出电压的2%。在工程应用过程中可以采用经验公式：△U=（I*L*2）/(r*S)

其中△U ：电缆压降-V

I ：电缆需要承受最大电缆-A

L ：电缆铺设的长度-m

S ：电缆的截面积-mm²

r ：导体电导率-m/（Ω*mm²），r铜=57，r铝=34

2.4 多根多芯电缆成束铺设

实际应用过程中，考虑到线缆布线方式、走线限制等因素，光伏系统的线缆，特别是交流线缆可能会存在多根多芯线缆成束铺设的情况，例如小容量三相系统中，交流出线采用的‘一线四芯’或者‘一线五芯’的线缆；大容量三相系统中，交流出线采用多根电缆并联代替单芯线径大电缆。在多根多芯电缆成束铺设情形下，实际线缆的载流量会有一定比例的衰减，在项目设计之初需要考虑到这种衰减情形，本文档提供一份表格表征不同情形下的矫正系数，详见《附表2 多根多芯电缆成束铺设矫正系数》。

2.     实际案例

在某光照条件较好的地方，有一个村子，在夏季时候的温度可以达到40℃。村委会为了给村民谋求福利，决议在村里安装光伏系统，而村民家里的房屋承重达不到要求，只能在村口的荒地集中安装。

Ø  经测量，荒地可以铺设100块255W组件，采用1台GW25K-DT逆变器；

Ø  组件到逆变器房间之间距离为30米，逆变器至村口变压器距离为50米；

Ø  组件至逆变器之间线缆、逆变器至并网点之间线缆均采用铜线明管铺设；

Ø  其中逆变器至并网点之间线缆采用三芯电缆；

需要确认各线缆线径。

组件至逆变器之间线缆：

²  电缆类型：100块组件分为5串，每串20块；由于线缆采用明管铺设，同时项目现场光照条件好，考虑防潮、防晒，决定采用光伏专用线缆PV1-F 1*4mm²；

²  电缆截面：单芯线缆4mm²载流量远大于组件的短路电流，可以满足要求；

²  电压损失：△U=（I*L*2）/(r*S)≈（8*30*2）/（57*4）≈2.5V，组件的工作电压按照200V计算，电压损失小于200*5%=10V，满足要求；

逆变器至并网点之间线缆

²  电缆类型：YJV铜线三芯交流电缆；

²  电缆截面：GW25K-DT的交流输出最大电流为37A，环境温度为四十度，明管铺设，查询表格考虑余量向上升级后10mm²线缆满足要求；

²  电压损失：△U=（I*L*2）/(r*S)=（37*50*2）/（57*10）≈6.5V；电网相电压为220V，电压损失大于220*2%=4.4V，这就是为什么固德威技术支持部门在给客户推荐GW25K-DT交流线缆配置时会推荐16mm²的线缆。

光伏电缆的选择在符合一般电力电缆原则之外，也要符合光伏系统需要防护和温度变化范围大等特点，合理的选择线缆和铺设方式，不仅可以降低光伏系统的建造成本，同时可以提高光伏系统的运营效率和系统运营的稳定性。