PV-電纜(光伏組件用電纜)

1、技術規(guī)范

   PV-電纜（光伏組件用電纜）目前尚無國家或行業(yè)標準，本試驗技術規(guī)范所涉及到的要求來自于德國標準化委員會PV-系統(tǒng)用電線K411.2.3工作組的初稿。

   這個初稿將作為德國國家標準報批稿進行發(fā)布。

   德國萊茵TUV(上海)將用此技術規(guī)范對PV-電纜的性能進行檢測和評估。

   在德國萊茵TUV公司內部此技術規(guī)范的文件編號為2PfG 1169/08.2007。

2、使用范圍

   2PfG 1169/08.2007適用于最高允許1.8kV(線芯對線芯，非接地系統(tǒng))直流電壓、在光伏系統(tǒng)中CD側使用的單芯軟電纜(電線)。

   該產品適合于Ⅱ類安全等級下使用。

   電纜運行的環(huán)境溫度最高到90℃。

   電纜可以多根并聯使用。

3、特殊名詞術語

   PV 系統(tǒng)(photovoltaic system)：光伏系統(tǒng)(太陽能系統(tǒng))。

   DC側(DC side)：光伏裝置中從光伏電池到光伏換流器直流端子之間的部分。

   標準試驗條件下的開路電壓(UOC STC)：在標準試驗條件下，未加載(開路)的光伏組件、光伏電線、光伏列陣、光伏發(fā)電機或光伏換流器直流側的電壓。

標準試驗條件下的短路電流(ISC TC)：在標準試驗條件下，光伏組件、光伏電線、光伏列陣或光伏發(fā)電機的短路電流。

4、無鹵PV-電纜的基本信息

4.1電纜型號

    PV1-F

4.2電纜特性

   ●額定電壓：

     AC U0/U=0.6/1kV

     DC 1.8kV(線芯對線芯，非接地系統(tǒng),沒有負載下的回路)

    如果電纜使用在直流系統(tǒng)中，其導體間的額定電壓應不大于電纜AC額定值U的1.5倍。在單相接地直流系統(tǒng)中，此數值應乘以0.5的系數。

●溫度范圍：

     環(huán)境溫度： -40℃到+90℃

     導體最高工作溫度：120℃

     電纜運行的環(huán)境溫度最高到90℃。依據EN60216-1標準進行考核，其絕緣和護套的溫度指數是120℃。

     期望使用壽命是25年

     5秒鐘的短路溫度是200℃

4.3電纜結構

   ●導體

     導體芯數： 1

     導體是EN60228(IEC60228、GB/T3956)中的第5類導體，而且必須是鍍錫的。

   ●導體的截面

     1.5，2.5，4，6，10，16，25，35mm²。

    ●導體隔離層

      在導體周圍可以使用一層合適的無鹵材料作為隔離層。

    ●絕緣

      絕緣應是擠出型的無鹵材料，應是一層或緊密粘附著的幾層組成。絕緣應是實心且材質均勻，在剝離絕緣時必須盡可能不要損傷絕緣本身、導體和鍍錫層。

      絕緣厚度由生產商規(guī)定，但最小值必須≥0.5mm。

                                           建議的絕緣厚度

    ●導體隔離層

      在絕緣周圍可以使用一層合適的無鹵材料作為隔離層。

●護套

      絕緣線芯必須有護套包覆，護套應是合適的無鹵材料。

      護套應是擠出型的無鹵材料，應是一層或緊密粘附著的幾層組成。

      護套厚度由生產商規(guī)定，但最小值必須≥0.5mm。

                                         建議的護套厚度

●外徑

      外徑的平均值應在生產商規(guī)定的范圍內。

    ●多芯結構

      在多芯結構中每一個單芯電纜都應符合本技術文件的要求；在多芯結構中每一個附加元件都應符合本技術文件的要求。

4.4電纜載流量的要求

                            環(huán)境溫度：60℃，導體最高工作溫度：120℃

                        偏離環(huán)境溫度是載流量的換算因子(依據IEC 60364-5-52)

5、絕緣和護套材料性能要求

    ●老化前后拉力(取之于成品上的試件)

●熱固型混合物熱延伸試驗(取之于成品上的試件)

●低溫拉伸試驗 (取之于成品上的試件)

●濕熱試驗 (取之于成品上的試件)

●耐酸堿試驗 (護套)

●耐UV(紫外線)老化試驗 (成品電纜)

      試驗方法：HD 605/A1或UL1581

      總試驗時間：720h

      一個周期內：灑水18min，氙燈干燥102min

      箱體測試溫度：63℃

      箱體濕度：65％

      疝燈條件：波長300－400nm條件下的最小功率為(60±2)W/m²

      緊接著進行室溫條件下的8彎曲試驗

      要求：電纜表面無裂縫

●耐臭氧試驗 (成品電纜)

      試驗方法：EN 50396或IEC60245

      彎曲試樣所用試棒直徑為線芯直徑的(2±0,1)倍

      試驗箱溫度（40±2）℃，

      試驗箱濕度（55±5）％

      臭氧濃度（200±50）×10-6％，

      空氣流量：0.2-0.5倍試驗箱容積/min

      樣品放置試驗箱時間：72h

      要求：電纜表面無開裂

●壽命特性試驗

      要求：絕緣和護套材料的溫度指數為120℃

       壽命：25年

       可以用二種方法進行評定

       EN 50305：防火鐵路電纜-試驗方法(卷繞電壓法)

       IEC 60216-2：電氣絕緣耐熱特性的確定

       建議采用IEC60216-2的方法進行熱壽命評定。

       在求取溫度指數時，為了獲得失效時間與熱力學(絕對)溫度倒數之間的阿累尼烏斯關系，試樣應該在分布范圍足夠寬的(不少于3個，最好是4個)老化溫度下進行老化試驗。

老化溫度選取原則：

   a) 在求溫度指數時,最低老化溫度應使測得的平均失效時間不低于5000h的溫度。求溫度指數時，耐熱線的外推不應超過25℃。

   b) 最高老化溫度應是使測得的平均失效時間不小于100h的溫度。

   c) 如果預計在整個老化范圍內老化機理相同，則各相鄰老化溫度之間的溫度差值應取等值，通常取20℃。

      根據該產品使用材料的特性，我們建議選擇3個溫度點進行熱壽命評定。

      145 ℃、165 ℃ 、185 ℃

●無鹵特性試驗(絕緣和護套材料)

      1、PH 值及導電率  

         試驗方法：EN 50267-2-2或IEC60754

         要求：PH≥4.3;

         導電率≤10μS/mm

      2、Cl氯及Br溴含量

         試驗方法：EN 50267-2-1

         要求：HCL≤0.5%；

         HBr≤0.5%

      3、F氟含量（離子選擇電極法）

         試驗方法：EN 60684-2

         要求：≤0.1％ 

6、成品電纜其他性能要求

6.1電氣性能

    ● 導體電阻

       試驗方法：EN50395或GB/T3048

       結果：應符合IEC60228第5類導體的要求。

    ● 耐電壓試驗(成品電纜型式試驗)

     -- 交流耐壓

       試驗方法：EN50395或GB/T3048

       結果：6.5kV/5min.不擊穿。

  或 -- 直流耐壓(成品電纜型式試驗)

       試驗方法：EN50395或GB/T3048

       結果：15kV/5min.不擊穿。

● 成品耐火花電壓試驗

       試驗方法：EN50395或GB/T3048

       結果：10kV不擊穿。

    ● 護套表面電阻試驗

       試驗方法: EN50395

       結果：表面電阻≥109Ω

    ● 絕緣電阻試驗(成品電纜型式試驗)

       試驗方法： EN50395或GB/T5013.2

       結果： 20℃時絕緣電阻≥1014Ω.cm，90℃時絕緣電阻≥1011Ω.cm。

● 絕緣長期耐直流試驗

       試驗方法:

       將不小于5m的樣品浸泡在3%的NaCL的鹽水中，樣品兩端露出水面不小于300mm長，鹽水水浴溫度為(85±2) ℃，在導體和水之間施加900V的直流電壓，導體接正極，試驗持續(xù)(240±2)h。

       每隔不大于24h測量一次泄漏電流，用時間-電流曲線記錄測量的電流值。

       泄漏電流的增加應小于10%。

       試驗結束后取出試樣，進行耐電壓試驗，試驗電壓為U(額定電壓)，5min，不擊穿。

6.2成品電纜高溫壓力試驗

    樣品長度：20m

    施加重力：F＝k（2Dδ－δ2）1/2 ,k=0.6

    烘箱溫度：（140±3）℃

    加溫試驗：4h

    要求：

   a.、冷卻后進行耐壓試驗，AC 6.5/10min，無擊穿。

   b、測壓痕深度，測得值不得大于壁厚的50%。

6.3  -40℃下低溫沖擊試驗(取之于成品上的試件)

    ▼成品電纜沖擊試驗(依據EN 60 811)

試驗參數如下表

結果檢查： 用正常視力(無須用放大鏡)對護套內、外表面和絕緣外表面進行檢查，不應有裂紋。

6.4成品電纜低溫彎曲試驗

    試驗方法：IEC 60811

    試驗溫度：-40℃

    試驗結果：無開裂

6.5成品電纜相容性試驗

    烘箱溫度：（135±2）℃

    老化時間： 7x24h

    老化后拉力試驗

    要求：絕緣老化前后抗拉強度變化：≤±30%

          老化前后斷裂伸長率變化：≤±30%

          護套老化前后抗拉強度變化：≤－30%

          老化前后斷裂伸長率變化：≤±30%

6.6成品電纜動態(tài)穿透試驗

    試驗在室溫條件下進行

    鋼針加力的速度：1N/s

    切割試驗數：在同一根樣品試驗4次，每次試驗點相距至少25mm，并切每個試驗點順時針旋轉90º。

    記錄彈簧鋼針與導體線芯接觸瞬間的穿透力

    要求：所得四次均值≥150×Dn1/2 (N)

          (Dn為IEC60719表2中的導線直徑mm)

6.7成品電纜耐凹痕試驗

    試驗方法：

    取3段成品電纜，長約2m，在每段樣品上相隔25mm處，并旋轉90º處共制做4個壓痕，壓痕深度0.05mm且與銅導線相互垂直。

    三段樣品分別置于－15ºC、室溫、＋85ºC試驗葙內3h，然后在各自相應的試驗葙內卷繞于試棒上，試棒直徑為3D（D為電纜最小直徑)，每個樣品至少一個刻痕位于卷繞后圓周的外側，使樣品冷卻到室溫并在室溫條件下進行耐電壓試驗(試驗電壓為AC，0.3kV/5min.)

    要求：不擊穿。

6.8護套熱收縮試驗

    試驗方法： IEC60811

    烘箱溫度：120ºC

    處理時間： 1h

    要求： ≤2%

6.9成品電纜單根燃燒試驗

    試驗方法：EN60332-1-2或IEC60332-1-2

    要求：上夾具下緣與碳化始點距離須 ≥50mm；

          燃燒向下延燃至上夾具