近年來，太陽能（PV）發(fā)電的應(yīng)用日趨廣泛，發(fā)展迅速，在光伏電站建設(shè)過程中除主要設(shè)備，如光伏組件、逆變器、升壓變壓器以外配套連接的光伏電纜材料對光伏電站的整體盈利的能力、運(yùn)行的安全性、是否高效，同樣起著至關(guān)重要的作用，下面就對光伏電站中常見的電纜及材料的用途和使用環(huán)境做詳細(xì)的介紹。
電纜按照光伏電站的系統(tǒng)可分為直流電纜及交流電纜，根據(jù)用途及使用環(huán)境的不同分類如下：
1．直流電纜
(1)組件與組件之間的串聯(lián)電纜。
(2)組串之間及其組串至直流配電箱(匯流箱)之間的并聯(lián)電纜。
(3)直流配電箱至逆變器之間電纜。
以上電纜均為直流電纜，戶外敷設(shè)較多，需防潮、防暴曬、耐寒、耐熱、抗紫外線，某些特殊的環(huán)境下還需防酸堿等化學(xué)物質(zhì)。
2．交流電纜
(1)逆變器至升壓變壓器的連接電纜。
(2)升壓變壓器至配電裝置的連接電纜。
(3)配電裝置至電網(wǎng)或用戶的連接電纜。
3.光伏專用電纜
光伏電站中大量的直流電纜需戶外敷設(shè)，環(huán)境條件惡劣，其電纜材料應(yīng)根據(jù)抗紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定。普通材質(zhì)電纜在該種環(huán)境下長期使用，將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎，甚至?xí)纸怆娎|絕緣層。這些情況會直接損壞電纜系統(tǒng)，同時(shí)也會增大電纜短路的風(fēng)險(xiǎn)，從中長期看，發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高，大大影響系統(tǒng)的使用壽命。
因此，在光伏電站中使用光伏專用電纜和部件是非常有必要的。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，光伏配套部件市場逐步形成，就電纜而言，已開發(fā)出了多種規(guī)格的光伏專業(yè)電纜產(chǎn)品。近期研制開發(fā)的電子束交叉鏈接電纜，額定溫度為120℃，可抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊。又如RADOX電纜是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC216研制的一種太陽能專用電纜，在戶外環(huán)境下，使用壽命是橡膠電纜的8倍，是PVC電纜的32倍。光伏專用電纜和部件不僅具有最佳的耐風(fēng)雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性，而且能承受更大范圍的溫度變化。
4.電纜導(dǎo)體材料
光伏電站使用的直流電纜多數(shù)情況下為戶外長期工作，受施工條件的限制，電纜連接多采用接插件。電纜導(dǎo)體材料可分為銅芯和鋁芯。銅芯電纜具有的抗氧化能力比鋁要好，壽命長，穩(wěn)定性能要好，壓降小和電量損耗小的特點(diǎn)；在施工上由于銅芯柔性好，允許的彎度半徑小，所以拐彎方便，穿管容易；而且銅芯抗疲勞、反復(fù)折彎不易斷裂，所以接線方便；同時(shí)銅芯的機(jī)械強(qiáng)度高，能承受較大的機(jī)械拉力，給施工敷設(shè)帶來很大便利，也為機(jī)械化施工創(chuàng)造了條件。相反鋁芯電纜，由于鋁材的化學(xué)特性，安裝接頭易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象(電化學(xué)反應(yīng))，特別是容易發(fā)生蠕變現(xiàn)象，易導(dǎo)致故障的發(fā)生。銅電纜在光伏電站使用中，特別是直埋敷設(shè)電供電領(lǐng)域，具有突出的優(yōu)勢?？蓽p低事故率低、提高供電可靠性、施工運(yùn)行維護(hù)方便等特點(diǎn)。這正是國內(nèi)目前在地下電纜供電中主要采用銅電纜的原因所在。
5.電纜絕緣護(hù)套材料
光伏電站安裝和運(yùn)行維護(hù)期間，電纜可能在地面以下土壤內(nèi)、雜草叢生亂石中、屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線、裸露在空氣中，電纜有可能承受各種外力的沖擊。如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠，電纜絕緣層將會受到損壞，從而影響整個(gè)電纜的使用壽命，或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險(xiǎn)等問題的出現(xiàn)。電纜科研技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)輻射交叉鏈接的材料，較輻射處理前有較高的機(jī)械強(qiáng)度。交叉鏈接工藝改變了電纜絕緣護(hù)套材料聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可熔性熱塑材料轉(zhuǎn)換為非可熔性彈性體材料，交叉鏈接輻射則顯著改善了電纜絕緣材料的熱學(xué)特性、機(jī)械特性和化學(xué)特性。
直流回路在運(yùn)行中常常受到多種不利因素的影響而造成接地，使得系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。如擠壓、電纜制造不良、絕緣材料不合格、絕緣性能低、直流系統(tǒng)絕緣老化、或存在某些損傷缺陷均可引起接地或成為一種接地隱患。另外戶外環(huán)境小動物侵入或撕咬也會造成直流接地故障。因此在這種情況下一般使用鎧裝、帶防鼠劑功能護(hù)套的電纜。
