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光伏电缆
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏（PV）在中国应用日渐广泛，除支持的光伏发电厂发展迅速之外，私人投资者也正积极建厂，计划投产在**销售的太阳能组件。
介绍
许多国家仍处于学习阶段。毫无疑问，为了获取利润，业内企业，都需要向那些已在太阳能应用方面具有多年经验的国家和公司学习。
建造经济高效的盈利性的光伏发电厂，代表了所有太阳能制造商重要的目标和**竞争力。事实上，盈利能力不仅仅取决于太阳能组件自身的效率或高性能，也离不开一系列表面看来与组件无直接关系的部件。但所有这些部件（如电缆、连接器、接线盒）应依据招标人的长期投资目标进行选择。所选部件的高质量可以避免因高昂的维修和维护费用而导致太阳能系统无法盈利。
例如，人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布线系统视为关键部件,
但是，如果未能采用太阳能应用的电缆，将会影响到整个系统的使用寿命。
实际上，太阳能系统常常会在恶劣环境条件下使用，如高温和紫外线辐射。在欧洲，晴天时将导致太阳能系统的现场温度高达100°C。至此，我们可采用的各种材料有PVC、橡胶、TPE和高质量交叉链接材料，但遗憾的是，额定温度为90°C的橡胶电缆，还有即便是额定温度为70°C的PVC电缆也常常在户外使用，显然，这将大大影响系统的使用寿命。
HUBER+SUHNER太阳能电缆的生产已有20多年的历史。欧洲采用此类电缆的太阳能设备也已使用了20余年，而且至今仍然处于很好的工作状态。
环境应力
就光伏应用而言，户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。在该种环境应力下使用低档材料，将导致电缆护套易碎，甚至会分解电缆绝缘层。所有这些情况都会直接增加电缆系统损失，同时发生电缆短路的风险也会增大，从中长期看，发生火灾或人员伤害的可能性也较高。
HUBER+SUHNER RADOX®太阳能电缆是一种电子束交叉链接电缆，额定温度为120°C，在所属设备中可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。根据**标准IEC216，RADOX®太阳能电缆，在户外环境下，其使用寿命是橡胶电缆的8倍，是PVC电缆的32倍。这些电缆和部件不仅具有的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性，而且能承受较大范围的的温度变化（例如：从–40°C至125°C）。
为应对高温导致的潜在危险，制造商倾向于使用双层绝缘橡胶护套电缆（例如：H07 RNF）。但此类电缆的标准版本仅允许用于工作温度为60°C的环境下。而在欧洲，屋顶上即可测得出的温度值却高达100°C。
RADOX®太阳能电缆的额定温度为120°C（可使用20000小时）。这一额定值相当于在90°C的持续温度条件下可使用18年；而当温度**90°C时，其使用寿命较长。通常，要求太阳能设备的使用寿命应达到20至30年以上。
基于上述种种原因，在太阳能系统中使用太阳能电缆和部件是非常有必要的。
抗机械载荷
实际上，在安装和维护期间，电缆可在屋顶结构的锐边上布线，同时电缆须承受压力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够，则电缆绝缘层将会受到严重损坏，从而影响整个电缆的使用寿命，或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。
经辐射交叉链接的材料，具备较高的机械强度。交叉链接工艺改变了聚合物的化学结构,可熔性热塑材料转换为非可熔性弹性体材料,交叉链接辐射显着改善了电缆绝缘材料的热学特性、机械特性和化学特性。
作为**的太阳能市场，德国已遇到所有与电缆选择相关的问题。如今在德国，50%以上的设备都采用于太阳能应用的HUBER+SUHNER RADOX®电缆。
RADOX®：外观质量
RADOX电缆：
· 完缆芯同心度
· 护套厚度均匀
· 直径较小 · 缆芯分布不同心
· 电缆直径较大（比RADOX电缆直径大40%）
· 护套厚度不均（造成电缆表面缺陷）

电缆研究现状
**上从lkV低压电缆、6～35kV中低压电缆至110kV高压电缆都倾向于用交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆。其中XLPE生产技术主要分3大类：辐射交联主要生产电气装备用电缆；硅烷交联用硅烷作为交联剂，在催化剂作用下使PE交联；化学交联以低密度聚乙烯(LDPE)为基料，**过氧化物为交联剂，适合于高温、高压、高频等条件使用的线缆，可制造6~35kV、35110kV中高压电缆，航空电缆，控制电缆，其生产技术主要由美国GE公司发明并推广应用。
　　BelkinaljudmilaIvanovn。采用氟橡胶、低分子量的粘性树脂、交联剂、云母粒子和无机填料，制成的绝缘电缆具有较高的耐电晕性能、优良的弹性、耐热性能和阻燃性能。
　　20世纪80年代初，国外就已研制了低烟无卤阻燃电缆，到80年代后期，已经开发了*二代电线电缆用无卤阻燃电缆。同代产品相比，*二代无卤阻燃电缆除了在阻燃性能、发烟性、毒性、腐蚀性能、力学性能、电性能上有所改进外，其高速挤出性能是一大特征。日本每年颁布50余件与无卤阻燃电缆有关的**，这些发明大多属于日立电线株式会社、日本联合碳化物公司以及藤仓、住友等电线公司。他们试图用不同的方法解决无卤阻燃电缆的主要问题，既能克服阻燃性能与其他性能的矛盾，又能对各种性能进行综合平衡。
　　日本原子能研究设施研制出一种可以耐核反应堆中核聚变反应产生的**高温和强辐射的核电站电缆，这种电缆可以在温度**过1000℃、辐射量率**过100MG的恶劣条件下正常工作，它是由导体外面包覆一层绝缘层而形成，绝缘层主要是由含有0.1%～2.0%的氧化物Si—N—O的纤维织物形成，筛网是一层由陶瓷预聚体聚合物处理过的无机绝缘材料形成的。
　　国外EPR已广泛应用在电力电缆、矿用电缆、船用电缆、电机引出线和核装置用电缆等耐热和高压产品上，使用量约占电缆工业橡胶总用量的10%～15%。商品化的乙丙橡胶绝缘料和屏蔽料已经相当成熟。
　　MohammedA等研究了交联聚醋酸乙烯酯(EVA)/低密度聚乙烯(LDPE)/金属氢氧化物复合电缆，以交联聚醋酸乙烯酯和低密度聚乙烯为主料，氢氧化铝和氢氧化镁作阻燃剂。研究发现含有氢氧化镁电缆的性能多数好于含有氢氧化铝的电缆的性能；当采用氢氧化铝作阻燃剂时，用马来酸酐接枝聚乙烯**用乙烯基硅烷作相容剂接枝聚乙烯。
　　而俄罗斯国内电缆工程中的科学和技术发展方向又依据于研究是否有创新。这些研究方法包括中高电压的交联聚乙烯绝缘电缆的发展和组织生产、耐燃电缆的研究，尤其注重宽带接入系统的光纤电缆行业的发展。

电缆制造流程
工艺流程
电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品，产品以台数或件数计量。电线电缆是以长度为基本计量单位。所有电线电缆都是从导体加工开始，在导体的一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成电线电缆产品。产品结构越复杂，叠加的层次就越多。
工艺特性
一、大长度连续叠加组合生产方式，对电线电缆生产的影响是全局性和控制性的，这涉及和影响到：
（1）生产工艺流程和设备布置
生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理排放，使各阶段的半成品，顺次流转。设备配置要考虑生产效率不同而进行生产能力的平衡，有的设备可能必须配置两台或多台，才能使生产线的生产能力得以平衡。从而设备的合理选配组合和生产场地的布置，必须根据产品和生产量来平衡综合考虑。
（2）生产组织管理
生产组织管理必须科学合理、周密准确、严格细致，操作者必须一丝不苟地按工艺要求执行，任何一个环节出现问题，都会影响工艺流程的通畅，影响产品的质量和交货。特别是多芯电缆，某一个线对或基本单元长度短了，或者质量出现问题，则整根电缆就会长度不够，造成报废。反之，如果某个单元长度过长，则必须锯去造成浪费。
（3）质量管理
大长度连续叠加组合的生产方式，使生产过程中任何一个环节、瞬时发生一点问题，就会影响整根电缆质量。质量缺陷越是发生在内层，而且没有及时发现终止生产，那么造成的损失就越大。因为电线电缆的生产不同于组装式的产品，可以拆开重装及更换另件；电线电缆的任一部件或工艺过程的质量问题，对这根电缆几乎是无法挽回和弥补的。事后的处理都是十分消较的，不是锯短就是降级处理，要么报废整条电缆。它无法拆开重装。
电线电缆的质量管理，必须贯穿整个生产过程。质量管理门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检，这是保证产品质量，提高企业经济效益的重要保证和手段。
2．生产工艺门类多、物料流量大
电线电缆制造涉及的工艺门类广泛，从有色金属的熔炼和压力加工，到塑料、橡胶、油漆等化工技术；纤维材料的绕包、编织等的纺织技术，到金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。
电线电缆制造所用的各种材料，不但类别、品种、规格多，而且数量大。因此，各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。同时，对废品的分解处理、回收，重复利用及废料处理，作为管理的一个重要内容，做好材料定额管理、重视节约工作。
电线电缆生产中，从原材料及各种辅助材料的进出、存储，各工序半成品的流转到产品的存放、出厂，物料流量大，必须合理布局、动态管理。
3．设备多
电线电缆制造使用具有本行业工艺特点的生产设备，以适应线缆产品的结构、性能要求，满足大长度连续并尽可能高速生产的要求，从而形成了线缆制造的设备系列。如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。
电线电缆的制造工艺和设备的发展密切相关，互相促进。新工艺要求，促进新设备的产生和发展；反过来，新设备的开发，又提高促进了新工艺的推广和应用。如拉丝、退火、挤出串联线；物理发泡生产线等设备，促进了电线电缆制造工艺的发展和提高，提高了电缆的产品质量和生产效率。
二、电线电缆的主要工艺
电线电缆是通过：拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的，型号规格越复杂，重复性越高。
1．拉制
在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具（压轮），金属横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。
拉制工艺分：单丝拉制和绞制拉制。
2．绞制
为了提高电线电缆的柔软度、整体度，让2根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制。
绞制工艺分：导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
3．包覆
根据对电线电缆不同的性能要求，采用的设备在导体的外面包覆不同的材料。包覆工艺分：
A．挤包：橡胶、塑料、铅、铝等材料。
B．纵包：橡皮、铝带材料。
C．绕包：带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料带等，线状的棉纱、丝等纤维材料。
D．浸涂：绝缘漆、沥青等

光伏电缆主要性能
1. 直流电阻
成品电缆20℃时导电线芯直流电阻不大于5.09Ω/km。
2 浸水电压试验
成品电缆(20m)在(20±5)℃水中浸入时间1h后经5min电压试验(交流6.5kV或直流15kV)不击穿。
3 长期耐直流电压
样品长5m，放入(85±2)℃的含3%氯化钠(NaCl)的蒸馏水中(240±2)h，两端露出水面30cm。线芯与水间加直流0.9kV电压(导电线芯接正极，水接负极)。取出试样后进行浸水电压试验，试验电压为交流1kV，要求不击穿。
4 绝缘电阻
成品电缆20℃时绝缘电阻不小于1014Ω·cm，
成品电缆90℃时绝缘电阻不小于1011Ω·cm。
5 护套表面电阻
成品电缆护套表面电阻应不小于109Ω。
性能试验
1. 高温压力试验(GB/T 2951.31-2008)
温度(140±3)℃，时间240min， k=0.6，压痕深度不**过绝缘与护套总厚度的50%。并进行AC6.5kV、5min电压试验，要求不击穿。
2 湿热试验
样品在温度90℃、相对湿度85%的环境下放置1000h，冷却至室温后与试验前相比，抗拉强度变化率≤-30%，断裂伸长率的变化率≤-30%。
3 耐酸碱溶液试验(GB/T 2951.21-2008)
两组样品分别浸于浓度为45g/L的草酸溶液和浓度为40g/L的**溶液中，温度为23℃，时间168h，与浸溶液前相比，抗拉强度变化率≤±30%，断裂伸长率≥**。
4 相容性试验
电缆整体经7×24h，(135±2)℃老化后，绝缘老化前后抗拉强度变化率≤±30%，断裂伸长率变化率≤±30%;护套老化前后抗拉强度变化率≤-30%，断裂伸长率变化率≤±30%。
5 低温冲击试验(GB/T 2951.14-2008中的8.5)
冷却温度-40℃，时间16h，落锤质量1000g，撞击块质量200g，下落高度100mm，表面不应有目力可见裂纹。
6 低温弯曲试验(GB/T 2951.14-2008中的8.2)
冷却温度(-40±2)℃，时间16h，试棒直径为电缆外径的4～5倍，绕3～4圈，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。
7 耐臭氧试验
试样长度20cm，干燥器皿内放置16h。弯曲试验所用试棒直径为电缆外径的(2±0.1)倍，试验箱：温度(40±2)℃，相对湿度(55±5)%，臭氧浓度(200±50)×10-6%，空气流量：0.2～0.5倍试验箱容积/min。样品放置试验箱72h，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。
8 耐气候性/紫外线试验
每个周期：洒水18min，氙灯干燥102min，温度(65±3)℃，相对湿度65%，波长300～400nm条件下的小功率：(60±2)W/m2。持续720h后进行室温下弯曲试验。试棒直径为电缆外径的4～5倍，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。
9 动态穿透试验
室温条件下，切割速度1N/s，切割试验数：4次，每次继续试验样品须向前挪动25mm，并顺时针旋转90°后进行。记录弹簧钢针与铜线接触瞬间的穿透力F，所得均值≥150·Dn1/2 N(4mm2截面Dn=2.5mm)
10 耐凹痕
取3段样品，每段样品上相隔25mm，并旋转90°处共制作4个凹痕，凹痕深度0.05mm且与铜导线相互垂直。3段样品分别置于-15℃、室温、+85℃试验箱内3h，然后在各自相应的试验箱内卷绕于芯轴上，芯轴直径为(3±0.3)倍电缆小外径。每个样品至少一个刻痕位于外侧。进行AC0.3kV浸水电压试验不击穿。
11 护套热收缩试验(GB/T 2951.13-2008中的11)
样品切取长度L1=300mm，在120℃烘箱内放置1h后取出至室温冷却，重复5次这样的冷热循环，后冷却至室温，要求样品热收缩率≤2%。
12 垂直燃烧试验
成品电缆在(60±2)℃放置4h后，进行GB/T 18380.12-2008规定的垂直燃烧试验。
13 卤素含量试验
PH及导电率
样品置放：16h，温度(21～25)℃，湿度(45～55)%。试样二个，各(1000±5)mg，碎至0.1mg以下的微粒。空气流量(0.0157·D2)l·h-1±10%，燃烧舟与烧炉加热有效区边缘之间距≥300mm，燃烧舟处的温度须≥935℃，离燃烧舟300m处(顺空气流动方向)温度须≥900℃。
试验样品所产生气体通过含有450ml(PH值6.5±1.0;导电率≤0.5μS/mm)蒸馏水的气体洗瓶收集，试验周期：30min。要求：PH≥4.3;导电率≤10μS/mm。
重要元素的含量
Cl及Br含量
样品置放：16h，温度(21～25)℃，湿度(45～55)%。试样二个，各(500～1000)mg，碎至0.1mg。
空气流量(0.0157·D2)l·h-1±10%，样品被均匀加热40min至(800±10)℃，并保持20min。
试验样品所产生气体通过含有220ml/个 0.1M**溶液的气体洗瓶吸取;将两个气体洗瓶的液体注入量瓶，同时应用蒸馏水清洗气体洗瓶及其附件并注入量瓶加至1000ml，冷却至室温后，用吸管将200ml被测溶液滴入量瓶中，加入4ml，20ml 0.1M硝酸银，3ml硝基苯，然后搅拌至白色絮状物沉积;加入40%硫酸铵水溶液及几滴硝酸溶液予以完全混合，用磁性搅拌器搅拌，加入硫氢酸铵滴定溶液。
要求：两个样品测试值的均值：HCL≤0.5%;HBr≤0.5%;
每个样品测试值≤两个样品测试值的均值±10%。
F含量
25～30mg样品材料放入1L氧气容器中，滴2～3滴烷醇，加入5ml 0.5M**溶液。使样块燃尽，将残留物通过轻微的冲洗倒入50ml的量杯中。
将5ml缓冲液混合于样品溶液及冲洗液中，并达到标线。绘制校准曲线，侧得样品溶液的氟浓度，通过计算获得样品中的氟百分比含量。
要求：≤0.1%。
14 绝缘、护套材料机械性能
老化前绝缘抗拉强度≥6.5N/mm2，断裂伸长率≥125%，护套抗拉强度≥8.0N/mm2，断裂伸长率≥125%。
经(150±2)℃、7×24h老化后，绝缘及护套老化前后抗拉强度变化率≤-30%，绝缘及护套老化前后断裂伸长率变化率≤-30%。
15 热延伸试验
20N/cm2负重下，样品经(200±3)℃、15min的热延伸试验后，绝缘及护套伸长率的中间值应不大于**，试件从烘箱内取出冷却后标记线间距离的增加量的中间值对试件放入烘箱前该距离的百分比应不大于25%。
16 热寿命
根据EN 60216-1、E**0216-2阿列纽斯曲线进行，温度指数为120℃。时间5000h。绝缘及护套断裂伸长率保留率：≥50%。之后进行室温下弯曲试验。试棒直径为电缆外径的2倍，试验后护套表面不应有目力可见裂纹。要求寿命：25年。
电缆的选型
在太阳能光伏发电系统中低压直流输送部分使用的电缆，因为使用环境和技术要求不同，对不同部件的连接有不同的要求，总体要考虑的因素有：电缆的绝缘性能、耐热阻燃性能、搞老化性能及线径规格等。具体要求如下：
1、太阳能电池组件与组件之间的连接电缆，一般使用组件接线盒附带的连接电缆直接连接，长度不够时还可以使用延长电缆。依据组件功率大小的不同，该类连接电缆有截面积为2.5m㎡、4.0m㎡、6.0m㎡等三种规格。这类连接电缆使用双层绝缘外皮，具有优越的防紫外线、水、臭氧、酸、盐的侵蚀能力，优越的全天候能力和耐磨损能力。
2、蓄电池与逆变器之间的连接电缆，要求使用通过UL测试的多股软线，尽量就近连接。选择短而粗的电缆可使系统减小损耗，提高效率，增强可靠性。
3、电池方阵与控制器或直流接线箱之间的连接电缆，也要求使用通过UL测试的多股软线，截面积规格根据方阵输出电流而定。
名部位直流电缆截面积依据下列原则确定： 太阳能电池组件与组件之间的连接电缆、蓄电池与蓄电池之间的连接电缆、交流负载的连接电缆，一般选取的电缆额定电流为各电缆中连续工作电流的1.25倍；太阳能电池方阵与方阵之间的连接电缆、蓄电池（组）与逆变器之间的连接电缆，一般选取的电缆额定电流为各电缆中连续工作电流的1.5倍。

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江苏上上电缆集团创建于1967年，是国家技术创新**企业，拥有国家认定企业技术中心和博士后科研工作站。上上电缆获得首届“中国线缆行业较具竞争力企业”**名，**绝缘线缆企业规模排名中国**，***七，2018年企业实现销售**200亿元。企业还荣获中国工业界“奥斯卡”——“中国工业大奖”，并荣获*二届、*三届“中国质量奖提名奖”，董事长丁山华被中宣部、国家**联合评为全国“诚信之星”。“上上”品牌当选为“中国机械工业较具影响力品牌”、“中国电器工业**品牌”。上上电缆获评“装备中国功勋企业”、“中国质量诚信企业”、“中国出口质量安全**企业”、“国家技术创新**企业”、“中国工业榜样企业”、“全国守合同重信用企业”、“全国质量管理**企业”、“全国**绩效模式**企业”等称号。上上始终专注于电线电缆产品的研发、制造和服务，产品涉及新能源、输配电、海工及船舶、建筑工程、矿用、工业制造、轨道交通、机场等领域。