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行 业：电气 电线电缆 电气用电缆
发布时间：2020-04-28
光伏电缆
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏（PV）在中国应用日渐广泛，除支持的光伏发电厂发展迅速之外，私人投资者也正积极建厂，计划投产在全球销售的太阳能组件。
介绍
许多国家仍处于学习阶段。毫无疑问，为了获取利润，业内企业，都需要向那些已在太阳能应用方面具有多年经验的国家和公司学习。
建造经济高效的盈利性的光伏发电厂，代表了所有太阳能制造商重要的目标和核心竞争力。事实上，盈利能力不仅仅取决于太阳能组件自身的效率或高性能，也离不开一系列表面看来与组件无直接关系的部件。但所有这些部件（如电缆、连接器、接线盒）应依据招标人的长期投资目标进行选择。所选部件的高质量可以避免因高昂的维修和维护费用而导致太阳能系统无法盈利。
例如，人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布线系统视为关键部件,
但是，如果未能采用太阳能应用的电缆，将会影响到整个系统的使用寿命。
实际上，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。至此，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。
HUBER+SUHNER太阳能电缆的生产已有20多年的历史。欧洲采用此类电缆的太阳能设备也已使用了20余年，而且至今仍然处于很好的工作状态。
环境应力
就光伏应用而言，户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用低档材料，将导致电缆护套易碎，甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失，同时发生电缆短路的风险也会增大，从中长期看，发生火灾或人员伤害的可能性也更高。
HUBER+SUHNER RADOX®太阳能电缆是一种电子束交叉链接电缆，额定温度为120°C，在所属设备中可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。根据国际标准IEC216，RADOX®太阳能电缆，在户外环境下，其使用寿命是橡胶电缆的8倍，是PVC电缆的32倍。这些电缆和部件不仅具有的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性，而且能承受更大范围的的温度变化（例如：从–40°C至125°C）。
为应对高温导致的潜在危险，制造商倾向于使用双层绝缘橡胶护套电缆（例如：H07 RNF）。但此类电缆的标准版本仅允许用于工作温度为60°C的环境下。而在欧洲，屋顶上即可测得出的温度值却高达100°C。
RADOX®太阳能电缆的额定温度为120°C（可使用20000小时）。这一额定值相当于在90°C的持续温度条件下可使用18年；而当温度低于90°C时，其使用寿命更长。通常，要求太阳能设备的使用寿命应达到20至30年以上。
基于上述种种原因，在太阳能系统中使用太阳能电缆和部件是非常有必要的。
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,交叉链接辐射显着改善了电缆绝缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。
作为全球的太阳能市场，德国已遇到所有与电缆选择相关的问题。如今在德国，50%以上的设备都采用于太阳能应用的HUBER+SUHNER RADOX®电缆。
RADOX®：外观质量
RADOX电缆：
· 完缆芯同心度
· 护套厚度均匀
· 直径较小 · 缆芯分布不同心
· 电缆直径较大（比RADOX电缆直径大40%）
· 护套厚度不均（造成电缆表面缺陷）
江苏上上电缆集团创建于1967年，是国家技术创新示范企业，拥有国家认定企业技术中心和博士后科研工作站。上上电缆获得首届“中国线缆行业竞争力企业”名，全球绝缘线缆企业规模排名中国，全球第七，2018年企业实现销售超200亿元。企业还荣获中国工业界“奥斯卡”——“中国工业大奖”，并荣获第二届、第三届“中国质量奖提名奖”，董事长丁山华被、国家联合评为全国“诚信之星”。
“上上”品牌当选为“中国机械工业影响力品牌”、“中国电器工业品牌”。上上电缆获评“装备中国功勋企业”、“中国质量诚信企业”、“中国出口质量安全示范企业”、“国家技术创新示范企业”、“中国工业榜样企业”、“全国守合同重信用企业”、“全国质量管理先进企业”、“全国绩效模式先进企业”等称号。
电缆应用
电力系统
电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排（母线）、电力电缆（塑料线缆、油纸力缆（基本被塑料电力电缆代替）、橡套线缆、架空绝缘电缆）、分支电缆（取代部分母线）、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。
信息传输
用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。
仪表系统
此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用，但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。
电缆选择技巧
一般原则
电缆的额定电压等于或大于所在网络的额定电压，电缆的工作电压不得超过其额定电压的15%。除在要移动或振动剧烈的场所采用铜芯电缆外，一般情况下采用铝芯电缆。敷设在电缆构筑物内的电缆宜采用裸铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。直埋电缆采用带护层的铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。移动机械选用重型橡套电缆。有腐蚀性的土壤一般不采用直埋，否则应采用特殊的防腐层电缆。在有腐蚀性介质的场所，应采相应的电缆护套。垂直或高差较大处敷设电缆，应采用不滴流电缆。环境温度超过40℃时不宜采用橡皮绝缘电缆。
截面校验
（1）按电压选择电缆：按照上述的一般原则中的条进行选择。
（2）按经济电流密度选择电缆截面：计算方法与导线截面的计算方法一样。
（3）按照线路长期负载电流校验电缆截面Iux≥Izmax
式中：Iux——电缆的允许负载电流（A）；
Izmax——电缆中长期通过的负载电流（A）。
我们在平时的工作中长用的就是这种选择方法，通常是先求出线路的工作电流，再按照线路的工作电流不应该大于电缆的允许载流量。电缆允许的长期工作电流见表一。
我们在实际工作中经常会遇到这种情况，由于负荷的增加，负载电流增大，原有电缆载流量不足，过流运行，为了增加容量，考虑到原有电缆运行正常，要重新敷设电缆施工难度大而且不经济，我们常采用双并、甚至三并的做法。
在并用电缆的选择上很多人认为只要在满足载流量要求的前提下电缆截面越小越经济，越合理，实际究竟是不是这样呢。
2006年1月3日1#变压器至配电室主电缆爆，原185mm的四心铝心电缆2根爆了一根，工区为了及时恢复供电，将另一根好的电缆保留，并了两根120mm的四心铝心电缆进行供电。在运行了10个月后2006年11月15日主电缆再次爆裂，经检查发现，185mm的电缆爆引发了此次事故。
为什么会发生此次事故呢，按照表一我们可以得出三根电缆并用得安全载流量是668A，使用钳型电流表测得生活区得的负载电流只有500A，按照Iux≥Izmax的原则，这样运行应该是安全可靠的。但是，我们忽略了电缆是有电阻的，因为多并电缆连接时，连接处存在接触电阻不同，而此接触电阻又往往与电缆本身的电阻可比拟，其结果会造成多并电缆的电流分配不平衡，多并电缆的电流分配，是与电缆的阻抗有关的。
铜线界面粗略计算：S=IL/54.4U（S导线截面积平法毫米）
铝线界面粗略计算：S=IL/34U
电阻计算
电缆的直流标准电阻可以按照下式进行计算：
R20=ρ20（1+K1）（1+K2）/∏/4×dn×10
式中：R20——电缆在20℃时的支流标准电阻（Ω/km）
ρ20——导线的电阻率（20℃时）（Ω*mm/km）
d——每根心线的直径（mm）
n——芯线数；
K1——芯线扭绞率，约0.02-0.03；
K2——多心电缆是的扭绞率，约0.01-0.02。
任一温度下每千米长电缆实际交流电阻为：
R1=R20（1+a1）（1+K3）
式中：a1——电阻在t℃时的温度系数；
K3——计及肌肤效应及临近效应的系数，截面积为250mm以下时为0.01；1000 mm时为0.23-0.26。
电容计算
C=0.056Nεs/G
式中：C——电缆的电容（uF/km）
εs——相对介电系数（标准为3.5-3.7）
N——多心电缆的心数；
G——形状系数。
电感计算
配电用的地下电缆，当导体截面为圆形时，且忽略铠装及铅包损失时，每根电缆的电感计算方法与导线相同。
L=0.4605㏒Dj/r+0.05u
LN=0.4605㏒DN/rN
式中：L——每根相线的电感（mH/km）
LN——中性线的电感（mH/km）；
DN——相线与中性线间的几何距离（cm）；
rN——中性线的半径（cm）；
DAN、DBN、DCN——各相线对中性线间的中心距离（cm）。
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