面對形形色色的光伏電纜標準,該如何選型? <質者見質>--TÜV莱茵


現如今,在光伏電纜的規格書中經常會看到五花八門的特性和標籤, “AD8防水”、“可直埋”或 “耐水性能”等。但你想過這些用語背後的原因嗎?

可直埋”到底可不可?

讓我們從簡單的說起,太陽能光電系統中的電纜國際標準IEC 62930——附錄A“使用指南”明確指出:“必須使用IEC 62440(低壓電纜使用指南)”。 IEC 62440 的第 4 段中卻定義了“電纜不應直接埋在地下……”

 

由於巨大的成本壓力,太陽能電纜的絕緣層不得不被設計得非常薄。實際上,典型的太陽能電纜處於標準最低要求的邊緣,薄絕緣也意味著電纜在以下兩個主要方面十分脆弱:

 

 

a.機械性能

為了保持電纜的柔韌性和成本效益,薄且相對軟的絕緣層不適合直接埋設,因為容易發生機械損壞。即使有時預留了沙床也不能充分保護電纜免受劃傷、割傷和其他機械損壞。這就是為什麼在地下使用電纜時總是需要使用套管或導管的原因。儘管如此,這個解決方案也並非完美。濕氣凝結、管道的機械損壞、安裝不當導致水滲入內部都可能會導致其他嚴重問題。

 

b.濕度

時間暴露在水中是該標準要求避免直流電纜直埋的另一個原因。在地下,無處不在的濕氣,以及由於管道安裝不當侵入的水,都能直接穿透絕緣層到達導體並造成損壞 。

光伏陣列中的直流電纜網絡可分為柔性電纜和固定電纜兩部分。柔性電纜通常連接模組和串列,並且出於顯而易見的原因需要柔軟性。固定電纜通常埋在地下,並且在安裝的整個生命週期內不會發生任何移動。由於對直埋電纜的高要求,德國萊茵TÜV在2017年推出了2PfG 2642/11.17標準。除其他要求外,該標準要求均勻封閉的金屬層既可以機械保護電纜,更要防潮、防水。值得注意的是,纏繞在電纜上的金屬絲鎧裝或有間隙的金屬帶繞包並不能被視作封閉的金屬屏障層。

在此,德國萊茵TÜV提醒您:如果太陽能電纜佈局設計需要直接埋設電纜,請使用獲得2PfG 2642 認證的產品

 

防水電纜選擇AD8,可靠嗎?

政府一再呼籲,廣告宣傳不能誇大、誇張產品的功能。那麼,最近一些光伏電纜企業宣稱的AD8防水特性到底是一個什麼樣的特性? AD8 其實是一種光伏電纜製造商的自我聲明。目前並沒有可供參考的相關光伏行業標準。因此,也沒有第三方實驗室可以對其進行測試並頒發證書。 原因很簡單,AD8電纜是防水的海底電纜所具備的一種特性。這種電纜具有堅固的金屬層,以達到防止水滲入絕緣層並損壞芯/導體的功能。需要補充的是,前面所提及的2PfG 2642標準實際上同樣基於海底電纜的結構而製定。 綜上所述,要在一根普通的柔性光伏組串電纜中植入那麼複雜的構造,不但不現實,且難以實現。

  • 絕緣性能

大部分太陽能電纜標準從一開始就要求無鹵材料,該材料還要同時具有阻燃性能。為了達到這一要求,需要在原料中加入無機礦物阻燃添加劑。然而,這些添加劑具有很強的吸濕性。這意味著這些材料會不斷吸收濕氣,久而久之變得像海綿一樣。所以,聚合物材料並不是天然耐濕。由於聚合物的特殊結構,問題不是“是否”,而是“何時”它們會因為吸水導致絕緣失效。這也是為什麼光伏電纜不能長期暴露在水中的原因。在當初制定相應標準時,沒人能預見到漂浮式光伏電站或類似的場景,只用了那麼短的時間就被實現了!

  • 無形的危險

潮氣滲透絕緣層的問題不會一天出現。這是一個非常緩慢、無聲和無症狀的過程。這種變化在剛開始的時候,會表現為系統電阻上升效率下降的問題。通常,運維團隊會誤以為這是因為模組性能下降而誘發的。一旦水分通過電纜網絡大規模地滲透到電站後端,那麼問題就大了:輕則重新佈線,重則需要昂貴的費用來更換受損設備!

德國萊茵TÜV推出了為漂浮式太陽能電站制定的最新電纜標準——2PfG 2750 ,亦可被視為現有 IEC 62930 的升級,旨在專注於在潮濕環境中,提高其耐水性能。 該標準對絕緣電阻提出了更高要求。通過增加電容變化,和嚴格的長期耐直流電阻等,給光伏電纜製造企業和相關材料廠商,帶來了重大挑戰。

劃重點:2PfG 2750的目的是顯著改善漂浮式太陽能電站的耐水性,而不是替代 AD8 電纜的要求。光伏電站在潮濕/水域的應用會顯示出高度加速的退化。如果想確保您的投資安全,請選用獲得2PfG 2750 認證的電纜以及完善的電纜設計管理

結語: