PV-电缆(光伏组件用电缆).pdf

PV-电缆 (光伏组件用电缆 )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 ， 35mm 2 。● 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(mm 2) 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 ≤ 10μ S/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。