DQZHAN技術(shù)訊：戶用光伏電纜的經(jīng)濟(jì)性選擇與敷設(shè)方式
在光伏系統(tǒng)中，由于線路安裝的環(huán)境不一樣，造成交流電纜也溫度不一樣。逆變器和并網(wǎng)點(diǎn)距離不一樣，造成電纜上的壓降不一樣。溫度和壓降都會(huì)影響到系統(tǒng)的損耗，因此要合理設(shè)計(jì)逆變器輸出電流的線徑，綜合考慮各方面的因素，既要減少光伏電站的初始投資，又要減少系統(tǒng)的線路損耗。
在做電纜設(shè)計(jì)選型時(shí)，技術(shù)上主要考慮電纜的額定載流量、電壓、溫度等技術(shù)參數(shù)，安裝時(shí)還是考慮電纜的外徑，彎曲半徑，防火等，計(jì)算造價(jià)時(shí)考慮電纜的價(jià)格。
一、逆變器輸出電流和電纜載流量要一致
逆變器輸出電流是由功率決定的，單相逆變器電流＝功率/230，三相逆變器電流＝功率/（400*1.732），有的逆變器還可以1.1倍過(guò)載，參考下圖：
電纜載流量是由材料、線徑、溫度決定的，電纜有銅線和鋁線兩種，各有用處，從**性出發(fā)，建議逆變器輸出交流電纜用銅線。單相一般選BVR軟線，聚氯乙烯絕緣，銅芯（軟）布電線電壓等級(jí)為300/500V，三相選450/750電壓（或者0.6kV/1kV)等級(jí)的YJV、YJLV輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，導(dǎo)線的截流量和溫度之間的關(guān)系，如果環(huán)境溫度高于35℃，溫度每增加5℃時(shí)，允許電流應(yīng)減小10%左右；如果周?chē)h(huán)境溫度低于35℃，溫度每降低5℃時(shí)，允許電流可增加10%左右，一般情況下，電纜如果安裝在室內(nèi)通風(fēng)的地方，*高環(huán)境溫度40度以下，如果安裝在室外有陽(yáng)光曬到的地方，*高環(huán)境溫度有可能到50度。
如1臺(tái)20kW逆變器，輸出電流是32A，參考表中，4平方電纜在40度時(shí)，載流量是32A，6平方電纜在50度時(shí)，載流量是33A，因此20kW逆變器選用4平方的電纜或者6平方電纜，就可以滿足要求。
二、電纜經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)
有些地方逆變器離并網(wǎng)點(diǎn)比較遠(yuǎn)，電纜雖然可以滿足載流量的要求，但由于電纜比較長(zhǎng)，線路損耗就比較大，這時(shí)就可以考慮用線經(jīng)大的電纜來(lái)減少損失，因?yàn)殡娎|線經(jīng)越大，內(nèi)阻越少。不過(guò)還要考慮電纜的價(jià)格，逆變器交流輸出密封接線端子的外徑。
如一臺(tái)20kW電站，逆變器到并網(wǎng)點(diǎn)3根電纜線總長(zhǎng)度100米，平均**日照時(shí)間為4小時(shí)，輸出電流按32A，輸出電纜可以選用4mm，6mm和10mm，16mm。4平方電纜總內(nèi)阻0.46歐姆，市場(chǎng)價(jià)格是3.5元/米；6平方電纜總內(nèi)阻0.31歐姆，市場(chǎng)價(jià)格是4.8元/米；10平方電纜總內(nèi)阻0.18歐姆，市場(chǎng)價(jià)格是9.5元/米；16平方電纜總內(nèi)阻0.115歐姆，市場(chǎng)價(jià)格是13.5元/米。
選用4平方電纜，**的損耗為I2Rt=（302*0.46*4）/1000=1.656度，一年約600度電，按每度電成本0.75元算，一年損失450元；
選用6平方電纜，**的損耗為I2Rt=（302*0.31*4）/1000=1.116度，一年約400度電，按每度電成本0.75元算，一年損失300元；
選用10平方電纜，**的損耗為I2Rt=（302*0.18*4）/1000=0.65度，一年約240度電，按每度電成本0.75元算，一年損失180元；
選用16平方電纜，**的損耗為I2Rt=（302*0.115*4）/1000=0.414度，一年約150度電，按每度電成本0.75元算，一年損失110元。
三、光伏發(fā)電系統(tǒng)的電纜施工
光伏發(fā)電工程中電纜工程建設(shè)關(guān)系重大，敷設(shè)方式選擇直接影響著建設(shè)費(fèi)用，所以合理規(guī)劃、正確選擇電纜的敷設(shè)方式，是電纜設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)。
1、電纜的敷設(shè)電纜敷設(shè)方式根據(jù)工程情況、環(huán)境條件和電纜規(guī)格型號(hào)、數(shù)量等因素綜合考慮，且按滿足運(yùn)行可靠、便于維護(hù)的要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的原則來(lái)選擇。光伏發(fā)電項(xiàng)目直流電纜的敷設(shè)主要有直埋鋪沙墊磚敷設(shè)、穿管敷設(shè)、槽架內(nèi)敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、隧道敷設(shè)等。
交流電纜的敷設(shè)與一般電力系統(tǒng)敷設(shè)方式差異不大。直流電纜多用于光伏組件之間、組串至直流匯流箱之間、匯流箱至逆變器之間，其截面積小、數(shù)量大，通常情況下電纜沿組件支架綁扎或穿管直埋進(jìn)行敷設(shè)，直流電纜在敷設(shè)時(shí)一般需要考慮：
（1）組件之間連接電纜及組串與匯流箱之間連接電纜，盡可能利用組件支架作為電纜敷設(shè)的通道支撐與固定，可在一定程度上降低環(huán)境因素的影響的作用。
（2）電纜敷設(shè)的受力要均勻適當(dāng)，不宜過(guò)緊，光伏場(chǎng)所一般晝夜溫差較大，應(yīng)避免熱脹冷縮造成線纜斷裂。
（3）在建筑物表面的光伏材料電纜引線，要考慮建筑整體美觀，敷設(shè)位置應(yīng)避開(kāi)在墻和支架的銳角邊緣布設(shè)電纜，以免切、磨損傷絕緣層引起短路，或受剪切力切斷導(dǎo)線引起斷路。同時(shí)要考慮電纜線路遭直擊雷等問(wèn)題。
（4）合理規(guī)劃電纜敷設(shè)路徑，減少交叉，盡可能的合并敷設(shè)以減少項(xiàng)目施工過(guò)程中的土方開(kāi)挖量以及電纜用量。
2、電纜的連接光伏發(fā)電系統(tǒng)中的直流線纜多為室外敷設(shè)，連接方式以接頭插接為主，可穿管中加以保護(hù)，利用組件支架作為電纜敷設(shè)的通道和固定，降低環(huán)境因素的影響。其他的電纜連接與一般電力系統(tǒng)中電纜連接方式大致相同。
光伏線纜雖然僅僅是光伏系統(tǒng)中的一個(gè)小部分，如何選擇合適的線纜來(lái)保障降低項(xiàng)目事故率低、提高供電可靠性、施工運(yùn)行維護(hù)方便卻不如想象中容易。希望本文能的介紹，能夠?yàn)槟谌蘸笤O(shè)計(jì)選型中提供一定的理論支持。
