淺談高精度光伏鋁合金電纜的生產及應用

周妍 邢如玉

摘要：光伏電站平價上網的時間節點就在眼前，在降本增效的現實需求下，采用鋁合金電纜可適當降低工程造價。鋁合金線纜在機械特性方面較純鋁芯電纜有所改善，項目建設中已有大量在運行的案例。該報告對銅芯與鋁合金芯電纜在工程應用中的差異進行分析對比，提出鋁合金電纜在工程應用中的技術措施。

關鍵詞：性能;要求;影響;措施

1分布式光伏發電

分布式光伏發電系統特指在用戶場地附件建設，運行方式以用戶側“自發自用，余電上網”，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施。分布式光伏發電遵循因地制宜、清潔高效、分散布局、就近利用的原則，充分利用當地太陽能資源，替代和減少化石能源消費。目前，應用最為廣泛的分布式光伏發電系統是建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目。分布式光伏發電具有以下特點：①相比較大型地面電站，輸出功率相對較小;②能夠在一定程度上緩減局部用電緊張情況;③一般是建設在建筑物屋頂。

2鋁、鋁合金及銅導體性能對比分析

2.1使用范圍

鋁、鋁合金及銅電纜均能使用在工頻額定電壓為0.6/1kV的電力系統，可室內、室外安裝，可垂直安裝、托架或沿墻敷設，也可地下直埋安裝。

2.2鋁、鋁合金及銅芯導體性能對比鋁、鋁合金及銅芯導體性能對比見表2。

3 技術措施

3.1 目前已采用的技術措施

光伏電站中電纜主要包括 2 個部分 ：直流電纜和交流電纜。其中直流電纜壓降允許值為 2%，交流電纜壓降允許值為 3%。組件至匯流箱直流部分采用光伏專用電纜，應采用銅芯。匯流箱至逆變器直流部分電纜截面多為 70 mm 2 、95 mm 2 、120 mm 2 截面低壓兩芯直流電纜，光伏項目主要在此部分采用鋁合金電纜替代銅芯電纜。逆變器至箱變低壓側或并網柜多采用 3+1 芯低壓交流電纜，此部分也有采用鋁合金電纜的情況。箱變至光伏進線柜部分是 10 kV、35 kV，不宜采用鋁合金電纜。目前光伏電站項目應用主要為 0.6/1 kV 電壓等級電纜，項目應用中常用以下措施 ：

（1）采用阻燃電纜，阻燃性能應不低于 C 級。。

（2）電纜穿鍍鋅鋼管敷設，可以形成防火分隔。

（3）槽盒敷設時，填充率不宜大于 20%，托盤或橋架敷設時，填充率不宜大于 40%。

（4）鋁合金電纜和銅芯電纜在中間段用專用銅鋁轉接接頭壓接，通過銅芯電纜接入逆變器等低壓電氣設備接入端。銅鋁轉接接頭安裝在接線盒中進行保護。

（5）電纜和設備連接處采用釬焊銅鋁過渡端子，要求具備第三方認證。

（6）進行鋁合金電纜和銅芯電纜的經濟對比分析，評估節省成本的程度，具有明顯的經濟優勢才允許使用鋁合金電纜。

3.2 針對鋁合金電纜應用的一些建議

（1）限定鋁合金電纜的使用范圍 ：GB50217—2018 《電力工程電纜設計規范》3.1.1 條規定的場所必須使用銅芯電纜。光伏場區1 kV及以下電壓等級直流兩芯電纜，1 kV 及以下低壓交流匯集線路需謹慎采用鋁合金電纜。目前的直流 1 500 V 系統相關標準尚未完善，成套的電氣設備及電纜采購管控標準不明晰，1 kV 以上的直流電纜不宜采用鋁合金電纜。

（2）銅截面積為 95 mm 2 及以下時，替換成鋁合金芯電纜時規格提高 1 級。銅截面積為 95 mm 2 以上時，替換成鋁合金芯電纜時規格提高 2 級。

（3）編制鋁合金電纜物資采購技術規范書范本，明確關鍵性能參數。

（4）應優先選擇具有良好運行業績和成熟制造經驗的生產廠家。加強廠商資質的復查，廠家須有國家能源局或住建部的認證、PCCC 認證。

（5）電纜產品有國家級檢測認證機，象上海電纜研究所、國家電線電纜檢測中心和武高所等出具的相關檢測報告。相關的測試報告內容如下： 《導體檢測報告》、《抗壓蠕變評估報告》和《過渡接線端子 1000 次熱循環檢測報告》，這 3 個統稱為三大檢測報告，是鋁合金電纜基本的檢測報告。與采購電纜對應型號的鋁合金電纜《型式試驗報告》; 阻燃電纜應有國家防火檢測中心的檢測報告。

（6）電纜的出廠試驗，設備進場試驗合格，檢測報告作為投運資料移交運維單位。

（7）電纜敷設前應進行絕緣電阻測試，線間和線對地絕緣電阻值必須大于 10 MΩ， 且數據均衡。如不符合要求，檢查電纜是否受損或受潮 ;搖測完畢后，應將線芯分別對地放電。電纜敷設完畢后再次進行絕緣電阻測試，杜絕帶隱患投入運行。

（8）鋁合金電纜接頭處絕緣擊穿及腐蝕是最常見的質量通病，必須加強電力電纜接頭選型、訂貨、驗收、施工及投運的全過程管理。施工前應編制施工作業指導書并組織技術交底 ;使用電纜專用的壓接工具按照標準工藝作業，施工后進行測試電氣性能需滿足使用要求，并做好項目臺賬記錄。根據臺賬記錄，可編制運行項目的測試記錄，巡視計劃。電纜接頭處的密封防潮性能應能滿足長期運行需要。運維部門應加強電纜線路負荷和溫度的檢（監）測，防止過負荷運行，多條并聯的電纜應分別進行測量。

（9）橋架敷設時，設置防火分段安裝防火隔板。電纜穿建筑孔洞、電器柜孔洞處安裝防火隔板，涂防火堵料。電纜溝敷設的可分段做防火墻，或簡易的防火沙包。

4 結語

鋁合金作為一種新興熱門資源逐漸打開了自己的市場，鋁合金電纜也成為各國基礎設施建設優化的突破口。未來的世界格局構建除了科技實力與經濟實力的博弈外，可持續發展的情況與能力也成為衡量一個國家整體實力與發展前景的重要指標。作為發展中國家的領頭羊，我國需要穩中求進，兼顧科技進步、經濟發展與生態保護等多重因素，依據國情，從實際出發，調整生產與產業結構，均衡發展，提高資源與產能利用率，將“過剩”轉變為“平衡”，真正實現國家經濟的良性運轉，對內為人民謀福利，對外打破發達國家在資源開發、技術利用以及工業生產等方面壟斷的局面，提高中國在國際舞臺上的地位。

參考文獻

[1] 侯義明 . 鋁合金電纜應用中需要考慮的問題 [J]. 供用電雜志，2015（8）：52-56.

[2]上海電纜研究所，永固集團股份有限公司.額定電壓35kV（Um=40.5kV）及以下電力電纜導體用壓接式和機械式連接金具試驗方法和要求：GB/T9327—2008[S].北京：中國標準出版社，2009.