直流干線是光伏組件體系經(jīng)匯流箱匯流后到逆變器的傳輸用線。如果說(shuō)逆變器是整個(gè)方陣體系的心臟，那么直流干線體系便是一條條主動(dòng)脈。因?yàn)?，直流干線體系采用不接地計(jì)劃，如果電纜發(fā)生接地毛病，將會(huì)給體系甚至設(shè)備帶來(lái)相比溝通大得多的損害，因而，光伏體系工程師對(duì)直流電纜的認(rèn)識(shí)，要比其他職業(yè)電氣工程師更為慎重。綜合各種電纜事故分析，咱們得出電纜的接地毛病占整個(gè)電纜毛病的90-95%。

廣東堅(jiān)寶電纜有限公司

　　接地毛病的主要原因有三種。第一，電纜制造缺陷，為非合格產(chǎn)品；第二，運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣、天然老化、以及遭受外力損壞；第三，安裝不規(guī)范，接線粗糙。接地毛病的根本原因卻只有一個(gè)---電纜的絕緣資料。光伏電站的直流干線運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境比較惡劣。我國(guó)大型地面電站一般都在西部，這些地方一般都是荒漠、鹽堿地以及晝間溫差大，鼠害也比較嚴(yán)重，環(huán)境也會(huì)十分潮濕。電纜地埋敷設(shè)，電纜溝的填挖要求比較高；散布式電站電纜的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境也不比上述地面的要好，電纜會(huì)承受很高的溫度，有技術(shù)人員測(cè)控，房頂溫度甚至能到達(dá)100-110℃的高溫，電纜的防火阻燃要求，以及高溫對(duì)電纜的絕緣擊穿電壓影響很大。因而，光伏電站直流干線電纜的選型設(shè)計(jì)要考慮以下幾點(diǎn)：

　　1、 電纜的絕緣功能

　　2、 電纜的防潮、防寒以及耐候性

　　3、 電纜的耐熱阻燃功能

　　4、 電纜的敷設(shè)方式

　　5、 電纜的導(dǎo)體資料（銅芯、鋁合金芯、鋁芯）

　　6、 電纜的截面規(guī)格

　　現(xiàn)在，我國(guó)光伏電站的直流干線電纜，大多采用一般低壓溝通電纜來(lái)代替，常用型號(hào)為ZR-YJV22 0.6/1kv、ZRYJY23 0.6/1kv，電纜大多數(shù)為銅芯電纜，也有些電站逐漸開始采用鋁合金導(dǎo)體的電纜，但電纜的絕緣資料基本仍是按1kv低壓電纜的規(guī)范生產(chǎn)。也便是說(shuō)，咱們的光伏體系工程師對(duì)直流電纜厲害聯(lián)系有認(rèn)識(shí)，但對(duì)電纜的技術(shù)計(jì)劃并沒(méi)有過(guò)多重視。

　　直流電纜的絕緣特性

　　1， 溝通電纜的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)力散布是均衡的，電纜絕緣資料側(cè)重的是電介質(zhì)常數(shù)，電介質(zhì)是不受溫度影響的；而直流電纜的應(yīng)力散布是電纜絕內(nèi)層為最大，受電纜絕緣資料的電阻系數(shù)影響，絕緣資料有負(fù)溫度系數(shù)現(xiàn)象，即溫度增高，電阻變小；電纜在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，線芯損耗會(huì)使溫度升高，電纜的絕緣資料的電阻系數(shù)會(huì)隨之改變，也將導(dǎo)致絕緣層的電場(chǎng)應(yīng)力隨之改變，也便是說(shuō)，相同厚度的絕緣層，因?yàn)闇囟壬?，其擊穿電壓隨之變小。對(duì)于一些散布式電站的直流干線，因?yàn)榄h(huán)境溫度的凹凸改變，電纜的絕緣資料老化的速度比地埋敷設(shè)的電纜大得多，這點(diǎn)尤其應(yīng)得到注意。

2， 電纜絕緣層生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地會(huì)溶入一些雜質(zhì)，它們具有相對(duì)較小的絕緣電阻率，沿絕緣層徑向散布是不均勻的，這樣也將導(dǎo)致不同部位的體積電阻率不同，在直流電壓下，電纜絕緣層的電場(chǎng)也會(huì)不同，這樣，絕緣體積電阻率最小處會(huì)老化更快，成為最早被擊穿的危險(xiǎn)點(diǎn)。而溝通電纜則不會(huì)有這種現(xiàn)象。通俗地說(shuō)，溝通電纜的資料受應(yīng)力沖擊是整體的均衡的，而直流電纜絕緣應(yīng)力總是在最弱處沖擊最大。所以，電纜制造環(huán)節(jié)中的交直流電纜應(yīng)該有不同管理和規(guī)范。

　　3， 交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜在溝通電纜中已經(jīng)廣泛運(yùn)用，它具有十分優(yōu)良的介質(zhì)功能和物理功能，性價(jià)比十分高，但作為直流電纜，其有一個(gè)很難解決的空間電荷問(wèn)題，這點(diǎn)在高壓直流電纜中備受重視。聚合物作直流電纜絕緣時(shí)，絕緣層中有很多的部分陷阱，形成絕緣內(nèi)部空間電荷集聚，空間電荷對(duì)絕緣資料的影響，主要體現(xiàn)在電場(chǎng)畸變效應(yīng)和非電場(chǎng)畸變效應(yīng)兩個(gè)方面，這兩種影響對(duì)絕緣資料的損害很大。所謂空間電荷，是指宏觀物質(zhì)的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中超越電中性的那部分電荷，在固體中，正或負(fù)空間電荷被捆綁于某種局域能級(jí)而以捆綁極化子態(tài)的方式供給極化效應(yīng)。所謂空間電荷極化，便是當(dāng)在電介質(zhì)中含有自在離子時(shí)，因?yàn)殡x子移動(dòng)，在正電極一側(cè)的界面上積累負(fù)離子，在負(fù)電極一側(cè)的界面上積累正離子過(guò)程。在溝通電場(chǎng)中，資料正負(fù)電荷的搬遷無(wú)法跟上工頻電場(chǎng)的快速改變，因而不會(huì)產(chǎn)生空間電荷效應(yīng)；而直流電場(chǎng)中，電場(chǎng)按電阻率大小散布，將形成空間電荷并影響電場(chǎng)散布，聚乙烯絕緣中有很多的部分態(tài)，空間電荷效應(yīng)特別嚴(yán)重。交聯(lián)聚乙烯絕緣層是化學(xué)交聯(lián)而成，是整體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)，屬于非極性高聚物，從電纜整個(gè)結(jié)構(gòu)上看，電纜自身就像一個(gè)較大的電容器，直流輸電停止后，相當(dāng)于已將一個(gè)電容器充電完結(jié)，雖然導(dǎo)體線芯有接地處理，可是，沒(méi)能有效進(jìn)行放電，很多的直流電能仍然存在于電纜中，也便是所謂的空間電荷，這些空間電荷不會(huì)像溝通電力電纜那樣隨介質(zhì)損耗而消耗掉，而是在電纜缺陷處富集；交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，隨著運(yùn)用時(shí)間的延長(zhǎng)或頻頻斷停以及電流強(qiáng)弱改變而聚集越來(lái)越多的空間電荷，加速絕緣層老化速度，然后影響運(yùn)用壽命。

　　所以，直流電纜的絕緣功能和溝通電纜差別仍是很大。