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光伏系统发电量低之电缆选型误区

2017-10-25 10:10:19来源:索比太阳能光伏网浏览: 评论:0

  光伏系统安装之后,用户最关心就是发电量,因为它直接关系到用户的投资回报。影响发电量的因素很多,组件、逆变器、电缆的质量、安装朝向方位角、倾斜角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变器配比系统方案、线路设计、施工、电网电压等各种因素都有可能。本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论电缆选择错误对发电量的影响。

  1、案例现场

  湖北武汉的一个项目,客户于2014年8月安装了一个20kW的项目。经过3年多时间运行,发电量逐渐降低,由最初平均每天70多度,到现在平均每天60多度。主要表现为中午发电高峰时,并网开关经常跳开,现场有时会闻到烧焦气味。

  现场勘察情况:组件没有阴影遮挡,表面干净无灰尘,组件颜色一致,没有色差,逆变器没有漏电流报警、电网电压报警等信息。笔者断开逆变器,拆开交流开关的接线和逆变器的接线端子,发现电缆前端的接线端子已部分氧化,呈黑色;周边温度高,手无法放上去。逆变器交流防水接头密封圈没有装,交流接线端子也部分氧化,还有一些水气。

  经分析,客户交流电缆用的是铝线,是造成接线端子部分氧化和接头不防水的主要原因

  2、理论分析

  (1)铜铝接头易出现电化学腐蚀, 铜铝直接连接会形成一种化学电池。这是由于铝易于失去电子成为负极,铜难以失去电子成为正极,于是在正负极之间就形成了一个1.69V的电动势,并有一个很小的电流通过,腐蚀铝线,即电化学腐蚀。这样就会引起铜铝之间接触不良,接触电阻增大。当有电流通过时,将使接头部位温度升高,而温度升高更加速了接头腐蚀,增加了接触电阻,造成恶性循环,直至烧毁。

  (2)铝线表面易在空气中氧化。凡导体表面都或多或少地存在膜电阻。若膜电阻引起连接处过热,过热又会使膜电阻增大,导电情况就越恶化,而铝线连接中这类过热的情况尤为严重。这是因为铝线表面即使刮擦光洁,它只需在空气中暴露数秒钟即可被氧化而立即形成一层氧化铝薄膜。其厚度虽只几个微米,但却具有很高的电阻率,从而呈现较大的膜电阻。因此在铝线施工连接时,应在刮擦干净铝线表面后立即涂以导电膏,以隔断铝线连接表面与空气的接触,不然将增大接触电阻。

  (3)逆变器的输出防水接头,其线径也是按照铜线来设计的。如果采用铝线,则需要大一型号的线。如30KW逆变器,设计输出使用10平方的铜线,用铝线则需要16平方,线缆面积增加,而防水接线端子面积有限,有可能容不下,只能把防水密封圈去掉。

  3、案例现场

  客户安装一个40kW的逆变器,刚运行不久,出现交流端冒烟,交流开关跳闸。打开接线盒,发现交流接线松脱,发生短路现象。

  经检查,客户交流线是硬铜线,出来便转一个弯,造成应力增大,交流接线螺丝慢慢松动,时间一长,便松脱,造成短路。

  4、总结

  交流电缆选型时,最好选择软铜线。一方面可以避免铜铝化学腐蚀,另一方面可以减少压接应力,避免松脱。

 

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