· PV-電纜(光伏組件用電纜)
1、技術(shù)規(guī)范 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠
PV-電纜(光伏組件用電纜)目前尚無國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),本試驗技術(shù)規(guī)范所涉及到的要求來自于德國標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)報批稿進(jìn)行發(fā)布。
德國萊茵TUV(上海)將用此技術(shù)規(guī)范對PV-電纜的性能進(jìn)行檢測和評估。
在德國萊茵TUV公司內(nèi)部此技術(shù)規(guī)范的文件編號為2PfG 1169/08.2007。
2、使用范圍 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
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(cè)使用的單芯軟電纜(電線)。
該產(chǎn)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(lián)使用。
3、特殊名詞術(shù)語 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
PV 系統(tǒng)(photovoltaic system):光伏系統(tǒng)(太陽能系統(tǒng))。
DC側(cè)(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(biāo)準(zhǔn)試驗條件下的開路電壓(UOC STC):在標(biāo)準(zhǔn)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(jī)或光伏換流器直流側(cè)的電壓。
標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下的短路電流(ISC TC):在標(biāo)準(zhǔn)試驗條件下,光伏組件、光伏電線、光伏列陣或光伏發(fā)電機(jī)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(fù)載下的回路)
如果電纜使用在直流系統(tǒng)中,其導(dǎo)體間的額定電壓應(yīng)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(shù)值應(yīng)乘以0.5的系數(shù)。
●溫度范圍:
環(huán)境溫度: -40℃到+90℃
導(dǎo)體最高工作溫度:120℃
電纜運行的環(huán)境溫度最高到90℃。依據(jù)EN60216-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核,其絕緣和護(hù)套的溫度指數(shù)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(jié)構(gòu) 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
●導(dǎo)體
導(dǎo)體芯數(shù): 1
導(dǎo)體是EN60228(IEC60228、GB/T3956)中的第5類導(dǎo)體,而且必須是鍍錫的。
●導(dǎo)體的截面
1.5,2.5,4,6,10,16,25,35mm2。
●導(dǎo)體隔離層
在導(dǎo)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(yīng)是擠出型的無鹵材料,應(yīng)是一層或緊密粘附著的幾層組成。絕緣應(yīng)是實心且材質(zhì)均勻,在剝離絕緣時必須盡可能不要損傷絕緣本身、導(dǎo)體和鍍錫層。
絕緣厚度由生產(chǎn)商規(guī)定,但最小值必須≥0.5mm。
建議的絕緣厚度
標(biāo)稱截面(mm2) |
1.5 |
2.5 |
4 |
6 |
10 |
16 |
25 |
35 |
絕緣標(biāo)稱厚度(mm) |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.2 |
1.2 |
●導(dǎo)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(hù)套
絕緣線芯必須有護(hù)套包覆,護(hù)套應(yīng)是合適的無鹵材料。
護(hù)套應(yīng)是擠出型的無鹵材料,應(yīng)是一層或緊密粘附著的幾層組成。
護(hù)套厚度由生產(chǎn)商規(guī)定,但最小值必須≥0.5mm。
建議的護(hù)套厚度
標(biāo)稱截面(mm2) |
1.5 |
2.5 |
4 |
6 |
10 |
16 |
25 |
35 |
護(hù)套標(biāo)稱厚度(mm) |
0.8 |
0.8 |
0.9 |
0.9 |
0.9 |
1.1 |
1.2 |
1.2 |
●外徑
外徑的平均值應(yīng)在生產(chǎn)商規(guī)定的范圍內(nèi)。
●多芯結(jié)構(gòu)
在多芯結(jié)構(gòu)中每一個單芯電纜都應(yīng)符合本技術(shù)文件的要求;在多芯結(jié)構(gòu)中每一個附加元件都應(yīng)符合本技術(shù)文件的要求。
4.4電纜載流量的要求安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
環(huán)境溫度:60℃,導(dǎo)體最高工作溫度:120℃
標(biāo)稱截面(mm2) |
安裝種類 |
||
單芯電纜空氣中自由敷設(shè)(A) |
單芯電纜敷設(shè)在設(shè)備表面(A) |
在設(shè)備表面相鄰敷設(shè)(A) |
|
1.5 |
30 |
29 |
24 |
2.5 |
41 |
39 |
33 |
4 |
55 |
52 |
44 |
6 |
70 |
67 |
57 |
10 |
98 |
93 |
79 |
16 |
132 |
125 |
107 |
25 |
176 |
167 |
142 |
35 |
218 |
207 |
176 |
偏離環(huán)境溫度是載流量的換算因子(依據(jù)IEC 60364-5-52)
環(huán)境溫度 |
換算因子 |
℃ |
|
≤60 |
1.00 |
70 |
0.91 |
80 |
0.82 |
90 |
0.71 |
100 |
0.58 |
110 |
0.41 |
5、絕緣和護(hù)套材料性能要求
●老化前后拉力(取之于成品上的試件)
|
單位 |
絕緣 |
護(hù)套 |
試驗方法 |
抗張強(qiáng)度 最小 |
N/mm2 |
6.5 |
8.5 |
EN60 811 |
斷裂伸長率 最小 |
% |
125 |
125 |
EN60 811 |
空氣烘箱中老化試驗 |
|
|
|
EN60 811 |
老化溫度 |
℃ |
150±2 |
150±2 |
|
老化時間 |
h |
168 |
168 |
|
抗張強(qiáng)度變化率 |
% |
-30 |
-30 |
|
斷裂伸長率變化率 |
% |
-30 |
-30 |
|
●熱固型混合物熱延伸試驗(取之于成品上的試件)
|
單位 |
絕緣 |
護(hù)套 |
試驗方法 |
試驗溫度 |
℃ |
200±3 |
200±3 |
EN 60811 |
負(fù)荷 |
N/cm2 |
20 |
20 |
|
掛重時間 |
Min. |
15 |
15 |
|
負(fù)載下伸長率 最大 |
% |
100 |
100 |
|
冷卻后永久伸長率 最大 |
% |
25 |
25 |
|
●低溫拉伸試驗 (取之于成品上的試件)
|
單位 |
絕緣 |
護(hù)套 |
試驗方法 |
試驗溫度 |
℃ |
-40±2 |
-40±2 |
EN 60811 |
冷卻后永久伸長率 最小 |
% |
30 |
30 |
|
●濕熱試驗 (取之于成品上的試件)
|
單位 |
絕緣 |
護(hù)套 |
試驗方法 |
濕熱試驗條件 |
|
|
|
EN 60068 |
老化溫度 |
℃ |
90±2 |
90±2 |
|
老化時間 |
h |
1000 |
1000 |
|
老化濕度 |
% |
85 |
85 |
|
抗張強(qiáng)度變化率 |
% |
-30 |
-30 |
|
斷裂伸長率變化率 |
% |
-30 |
-30 |
|
●耐酸堿試驗 (護(hù)套)
|
單位 |
草酸(N-Oxalic-acid) |
氫氧化鈉 (N-sodium hydroxide) |
化學(xué)濃度 (重量濃度) |
% |
4.5 |
4 |
處理溫度 |
℃ |
23 |
23 |
處理時間 |
h |
168 |
168 |
抗張強(qiáng)度變化率 |
% |
±30 |
±30 |
老化后斷裂伸長率 |
% |
100 |
100 |
●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(nèi):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(jìn)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 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
要求:絕緣和護(hù)套材料的溫度指數(shù)為120℃
壽命:25年
可以用二種方法進(jìn)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(jìn)行熱壽命評定。
在求取溫度指數(shù)時,為了獲得失效時間與熱力學(xué)(絕對)溫度倒數(shù)之間的阿累尼烏斯關(guān)系,試樣應(yīng)該在分布范圍足夠?qū)挼模ú簧儆?個,最好是4個)老化溫度下進(jìn)行老化試驗。
老化溫度選取原則:
a) 在求溫度指數(shù)時,最低老化溫度應(yīng)使測得的平均失效時間不低于5000h的溫度。求溫度指數(shù)時,耐熱線的外推不應(yīng)超過25℃。
b) 最高老化溫度應(yīng)是使測得的平均失效時間不小于100h的溫度。
c) 如果預(yù)計在整個老化范圍內(nèi)老化機(jī)理相同,則各相鄰老化溫度之間的溫度差值應(yīng)取等值,通常取20℃。
根據(jù)該產(chǎn)品使用材料的特性,我們建議選擇3個溫度點進(jìn)行熱壽命評定。
145 ℃、165 ℃ 、185 ℃
●無鹵特性試驗(絕緣和護(hù)套材料)
1、PH 值及導(dǎo)電率 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
試驗方法:EN 50267-2-2或IEC60754
要求:PH≥4.3;
導(dǎo)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(dǎo)體電阻
試驗方法:EN50395或GB/T3048
結(jié)果:應(yīng)符合IEC60228第5類導(dǎo)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(jié)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(jié)果:15kV/5min.不擊穿。
● 成品耐火花電壓試驗
試驗方法:EN50395或GB/T3048
結(jié)果:10kV不擊穿。
● 護(hù)套表面電阻試驗
試驗方法: EN50395
結(jié)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(jié)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(dǎo)體和水之間施加900V的直流電壓,導(dǎo)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(yīng)小于10%。
試驗結(jié)束后取出試樣,進(jìn)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:安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
a.、冷卻后進(jìn)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(jù)EN 60 811)
試驗參數(shù)如下表
電纜的直徑D (mm) |
落錘重量 (g) |
試驗桿重量 (g) |
落錘高度(mm) |
D<15 15<D≤25 25<D |
1000 1500 2000 |
200 200 200 |
100 150 200 |
結(jié)果檢查: 用正常視力(無須用放大鏡)對護(hù)套內(nèi)、外表面和絕緣外表面進(jìn)行檢查,不應(yīng)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(jié)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(qiáng)度變化:≤±30%
老化前后斷裂伸長率變化:≤±30%
護(hù)套老化前后抗拉強(qiáng)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(jìn)行
鋼針加力的速度:1N/s
切割試驗數(shù):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(zhuǎn)90º。
記錄彈簧鋼針與導(dǎo)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(dǎo)線直徑mm)
6.7成品電纜耐凹痕試驗
試驗方法: 安盛特種電纜總廠橡塑電纜廠 137-856-79379郝
取3段成品電纜,長約2m,在每段樣品上相隔25mm處,并旋轉(zhuǎn)90º處共制做4個壓痕,壓痕深度0.05mm且與銅導(dǎo)線相互垂直。
三段樣品分別置于-15ºC、室溫、+85ºC試驗葙內(nèi)3h,然后在各自相應(yīng)的試驗葙內(nèi)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(cè),使樣品冷卻到室溫并在室溫條件下進(jìn)行耐電壓試驗(試驗電壓為AC,0.3kV/5min.)
要求:不擊穿。
6.8護(hù)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下緣距離須≤540mm。