WCA January 2012

光伏应用电缆 作者： Freidrich Lütze GmbH & Co KG 的 Jorg Bor 、 Lutze Inc 的 Stefan Grunwald 、 以及 Kabelwerke Villingen GmbH 的 Ilona Hirtz

摘要 可再生能源市场最近发展很快，包括风能和太阳能。在许多 国家，这种发展得到政府补贴支持。可再生能源装置室外应 用对电缆和其它组成提出了很高的热力和机械要求。所以， 一些国家标准化机构对太阳能装置电缆提出了全面的要求。 美国于 2005 年出版了 UL 4703 。同年，德国成立了一个联合 工作小组“光伏应用电缆”，并于 2008 年 2 月出版了一个标 准。 标准对电缆在高温的性能提出了很高的要求。德国的各个机 构接受这个标准，现在还为其提供证书。欧洲和亚洲市场对 此等出证电缆一直有巨大的需求。 由于存在不同，所以 UL 4703 的要求不能与德国规格组合在一 起。就具体的区域条件而言，不同的太阳能电缆既有优点也 有缺点。 1 前言 可再生能源市场发展很快。 Merill Lynch [1] 预计今后 5 年将增 加十倍。这种增长适和于风能和太阳能。鉴于公众的兴趣， 许多政府已决定支持可再生能源经济，给予大量的补贴。因 此，甚至可以预计这个市场可能进一步增长。 2 外部条件 光伏市场是一个非常特别的市场。需要考虑各个国家的法 规。系统规模是可变的，从几千瓦的小型家庭供电到千兆瓦 的大型一体化太阳能装置。这些系统的组成必须适合于这些 具体的应用。 所有光伏电源系统的一个共同的决定性因素是室外应用，它 带来高温，当然还有高的紫外辐射。需要考虑气候和湿度。 而且，安全和可靠性方面也很重要的。 太阳能板技术改进确定了组成的电气性能。通常，太阳能系 统按低电压直流工作，太阳能板开关并联。于是，电流是决 定性电气参数。就电缆而言，这导致了不同的导体横截面。 3 德国技术机构的共同规格 2005 年，德国国家电气技术标准机构（ DKE ）成立了一个工 作小组（称为“光伏应用小组”），并出版了一个标准。这 份文件出版于 2008 年 2 月 [2] 。 由 于 不 同 机 构 的 密 切 合 作 ， 这 个 标 准 规 格 与 TÜV- Specification 2 PfG 1169/08.2007 、 VDE-Specification E PV 01:2008-02 相同。 DKE -分委员会 UK 411.2 发布了文件，供出 关 键 词 ： 可 再 生 能 源 ； 光 伏 ； 太 阳 能 电 缆 ； 标 准 化； TÜV ； DKE ； UL 4703 ，消防性能；交链。

版和应用，但由于 CENELEC 规则，未被采纳为德国的一个国 家标准。

4 德国规格的技术细节 这份德国规格 [2] 对电缆的高温性能提出很高的要求，还提出了 很高的机械稳定性要求；电缆必须阻火、无卤素。为了满足 这个标准，制造商一般采用无卤素、阻火、交链聚烯烃共聚 物，作为绝缘和护套材料。 根据 DKE ，太阳能电缆是一种两层绝缘的单芯电缆，每层最 小壁厚为 0.5 毫米。以下讨论了规格 [2] 要求的最重要的测试：

❍ ❍ 图 1 : 太阳能电缆高温压力测试

❍ ❍ 图 2 : 热拉伸测试

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