光伏发电系统专用电缆产品认证技术规范doc.docx
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光伏发电系统专用电缆产品认证技术规范doc
中国质量认证中心认证技术规范
CQCXXXX-2013
光伏发电系统专用电缆产品认证技术规范
ProductCertificationCriteriaforCableAppliedPhotovoltaicPowerGenerationsystem
(申请备案稿)
2013-XX-XX发布2013-XX-XX实施
中国质量认证中心发布
目次
图表目录
表5.2绝缘和护套混合料机械物理性能试验要求6
前言
《光伏发电系统专用电缆产品认证技术规范》系列由中国质量认证中心提出,属于产品自愿性认证技术规范系列之一,根据我国光伏发电系统专用电缆的技术要求和生产应用现状而制定。
本部分是光伏发电系统专用电缆的安全性能评价标准之一。
本技术规范由中国质量认证中心提出并归口。
本技术规范起草单位:
中国质量认证中心、国家电线电缆质量监督检验中心。
本技术规范起草人:
谢志国、黄萱、李骥
本技术规范主要参加起草单位及起草人:
中国三峡新能源公司
刘姿
无锡鑫宏业特塑线缆有限公司
赵树朋
远东电缆有限公司
田维生
江苏上上电缆集团
祝军
江苏达胜高聚物有限公司
罗超华
河北中联塑胶科技发展有限公司
张国辉
光伏发电系统专用电缆产品认证技术规范
1范围及目的
1.1范围
本技术规范规定了额定电压DC1500V及以下和AC0.6/1kV光伏发电系统专用电缆(以下简称光伏电缆)的分类与命名、结构和要求、试验方法、成品电缆试验、交货长度、验收规则、标志和安装。
本技术规范适用于户外敷设较多的光伏组件与组件之间的串联电缆、组串之间及组串至直流配电箱(汇流箱)之间的并联电缆和直流配电箱至逆变器之间的电缆,也可适用于逆变器与输电网间连接用的交流应用电缆。
1.2目的
光伏发电系统中直流侧(DCside)的大量直流电缆需户外敷设,环境条件恶劣,其电缆应根据具体使用场合应具备抗紫外线、臭氧、耐高低温和化学侵蚀等特殊性能,针对该部分直流电缆制定本技术规范,用作为光伏发电系统电缆选型的参考和检验依据。
本技术规范规定的光伏电缆满足位于高寒、沙漠、沿海、滩涂、草原、濒海等不同气候环境下不同类型光伏电站的分类选用。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过引用构成本选型规范的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T2423.3-2006
电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验Cab:
恒定湿热试验
GB/T2423.17-2008
电工电子产品环境试验第17部分:
试验方法试验Ka:
盐雾
GB/T2900.10-2001
电工名词术语电线电缆
GB/T2951.11-2008
电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第11部分:
通用试验方法—厚度和外形尺寸测量—机械性能试验
GB/T2951.12-2008
电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第12部分:
通用试验方法热老化试验方法
GB/T2951.13-2008
电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第13部分:
通用试验方法密度测定方法吸水试验-收缩试验
GB/T2951.14-2008
电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第14部分:
通用试验方法低温试验
GB/T2951.21-2008
电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第21部分:
弹性体混合料专用试验方法耐臭氧试验-热延伸试验-浸矿物油试验
GB/T2951.31-2008
电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第31部分:
聚氯乙烯混合料专用试验方法高温压力试验-抗开裂
GB/T3048.9-2007
电线电缆电性能试验方法第9部分:
绝缘线芯火花试验
GB/T3956
电缆的导体
GB/T5023.1-2008
额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆第1部分:
一般要求
GB/T6995.1
电线电缆识别标志方法第1部分:
一般规定
GB/T6995.3
电线电缆识别标志方法第3部分:
电线电缆识别标志
GB/T11026.1-2003
电气绝缘材料耐热性第1部分:
老化程序和试验结果的评定
GB/T11026.2-2012
电气绝缘材料耐热性第2部分:
试验判断标准的选择
GB/T12706.1-2008
额定电压1kV(Um_1.2kV)到35kV(Um_40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件第1部分:
额定电压1kV(Um_1.2kV)和3kV(Um_3.6kV)电缆
GB/T17650.1-1998
取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第1部分卤酸气体总量的测定
GB/T17650.2-1998
取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分用测量pH值和电导率来测定
GB/T17651-1998
电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定
GB/T18380.12-2008
电缆和光缆火焰条件下的燃烧试验第12部分:
单根绝缘电线电缆火焰垂直蔓延试验1kW预混合型火焰试验方法
GB/T18380.33-2008
电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第33部分:
垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验C类
JB/T8137
电线电缆交货盘
IEC60684-2:
2003
绝缘软管第2部分:
试验方法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1型式试验typetest
型式试验是指按一般商业原则,对该标准规定的一种型号电缆在供货前进行的试验,以证明电缆具有良好的性能,能满足规定的使用要求。
型式试验的本质是一旦进行这些试验后,不必重复进行。
如果改变电缆材料或设计会影响电缆的性能,则必须重复进行型式试验。
3.2抽样试验sampletest
抽样试验是在成品电缆式样上或取自成品电缆的元件进行的试验,以证明成品电缆产品符合设计规范。
3.3例行试验routinetest
制造厂对全部电缆成品进行的试验。
3.4额定电压ratedvoltage
额定电压是电缆设计、使用和进行电性能试验用的基准电压。
在交流系统中,额定电压以U0/U表示,单位为伏(V)。
注1:
U0为任一绝缘导体对“地”(电缆的金属护层或周围介质)之间的电压有效值;U为多芯电缆或单芯电缆系统任何两相导体之间的电压有效值。
注2:
当用于交流系统中,电缆的额定电压至少应等于电缆的系统的标称电压。
该条件均适用于U0和U值。
注3:
系统的工作电压应不大于系统标称电压1.1倍。
在直流系统中,额定电压用U0
表示,
U0表示绝缘导体对“地”(周围介质、金属外壳)之间的电压有效值。
注1:
在直流系统中,该系统的标称电压应不大于该电缆额定电压。
注2:
系统工作电压应不大于系统标称电压的1.1倍。
3.5光伏发电系统Photovoltaicsystem,PVsystem
利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。
3.6直流侧DCside
在光伏发电系统中,从光伏电池到逆变器(Inverter)直流端子之间的部分。
4产品表示方法及产品使用特性
4.1型号代号
4.1.1系列代号
光伏发电系统专用电缆…………………………………………………………………………PV
4.1.2导体代号
第5种铜导体……………………………………………………………………………………省略
4.1.3绝缘护套材料代号
交联聚烯烃绝缘…………………………………………………………………………………YJ
交联聚烯烃护套…………………………………………………………………………………YJ
4.1.4无卤特性代号
无卤(Cl、Br、F)………………………………………………………………………………W
4.1.5燃烧特性代号
低烟性能…………………………………………………………………………………………D
成束垂直燃烧阻燃C级…………………………………………………………………………ZC
单根垂直燃烧阻燃………………………………………………………………………………省略
4.2产品表示
产品用型号、额定电压和规格表示。
规格包括芯数和导体标称截面积。
4.2.1产品型号
图4.1为产品型号的组成和排列顺序原则。
系列代号
图4.1产品型号的组成和排列顺序图
表4.1为本技术规范涉及的产品型号及名称对照表。
表4.1产品型号及名称对照表
序号
产品型号
型号名称
无卤燃烧特性备注a
1
PV-YJYJ
交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆
✧单根垂直燃烧阻燃
2
PV-ZCYJYJ
阻燃C级交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆
✧成束垂直燃烧阻燃C级
3
PV-WYJYJ
无卤交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆
✧无卤
✧单根垂直燃烧阻燃
4
PV-WDYJYJ
无卤低烟交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆
✧无卤
✧燃烧低烟
✧单根垂直燃烧阻燃
5
PV-WDZCYJYJ
无卤低烟阻燃C级交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆
✧无卤
✧燃烧低烟
✧成束垂直燃烧阻燃C级
a:
具备成束垂直燃烧阻燃特性的电缆适用于成束敷设安装较多,防火阻燃等级要求较高的场合。
具备无卤特性的电缆由于在燃烧时产生较低的酸性气体,适用于对周围环境及设备对酸性气体敏感,易遭受其不利影响的敷设场合。
4.2.2电缆额定电压及规格
表4.2电缆额定电压及规格
额定电压
芯数
导体标称截面/mm2
直流
(DC)
900V
1
1.5~50
1500V
1
1.5~50
交流
(AC)
0.6/1kV
2
1.0~16
3
1.0~16
4
1.0~16
5
1.0~16
4.2.3产品表示举例
产品用型号、额定电压和规格表示。
举例如下:
1)PV-WYJYJ900V2.5;直流额定电压900V无卤交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆,单芯2.5mm2。
2)PV-WYJYJ1500V6;直流额定电压1500V无卤交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆,单芯6mm2。
3)PV-YJYJ0.6/1kV2×2.5;额定电压0.6/1kV交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆,双芯2.5mm2。
4)PV-WDZCYJYJ0.6/1kV2×1.5;额定电压0.6/1kV无卤低烟阻燃C级交联聚烯烃绝缘和护套的光伏发电系统专用电缆,双芯1.5mm2。
4.3产品使用特性
直流单芯电缆额定电压为:
900V,1500V;交流电缆额定电压为:
0.6/1kV;
正常运行时,电缆正常使用时导体允许的最高连续工作温度为120℃。
电缆的最小弯曲半径为电缆直径的6倍。
电缆适应的环境温度:
-40~90℃。
注:
电缆产品的预期使用寿命为25年。
5技术要求
5.1导体
5.1.1材料与结构
导体应采用GB/T3956中规定的第5种柔软圆形绞合导体。
导体材料应为退火镀锡软铜线。
5.1.2隔离层
电缆导体和绝缘之间允许有非吸湿性材料的隔离层。
对于具备无卤性能的电缆,隔离层应当为无卤材料,并满足表5.2中第10条款的要求。
5.1.3结构检查
应通过检验和测量来检查结构是否符合5.1.1和5.1.2的要求。
5.1.4电阻
电缆的每芯导体在20℃时的导体直流电阻应符合GB/T3956中的规定。
5.2绝缘
5.2.1材料
绝缘应为表5.1所列材料中的一种,所采用的交联聚烯烃绝缘应符合表5.2的要求。
表5.1绝缘材料
材料代号
材料名称
适用型号
导体最高温度/℃
正常运行时
短路时
(最长持续5s)
XPO/120
耐热120℃交联聚烯烃绝缘混合物
PV-YJYJ
PV-ZCYJYJ
120
250
XPO/120W
耐热120℃无卤交联聚烯烃绝缘混合物
PV-WYJYJ
PV-WDYJYJ
PV-WDZCYJYJ
120
250
表5.2绝缘和护套混合料机械物理性能试验要求
序号
试验项目
单位
绝缘
护套
试验方法
GB/T
XPO/120
XPO/120W
SXE/120
SXE/120W
1
抗张强度和断裂伸长率
1.1
交货状态原始性能
2951.11-2008
1.1.1
抗张强度原始值:
——最小中间值
N/mm2
12.5
9
12.5
9
1.1.2
断裂伸长率原始值:
——最小中间值
%
200
120
250
120
1.2
空气烘箱老化后的性能
2951.12-2008
1.2.1
老化条件:
——温度
℃
150±2
150±2
150±2
150±2
——时间
h
7×24
7×24
7×24
7×24
1.2.2
抗张强度:
——最大变化率a
±30
±30
±30
±30
1.2.3
断裂伸长率:
——最大变化率a
±30
±30
±30
±30
1.3
相容性试验
2951.12-2008
1.3.1
老化条件:
——温度
℃
135±2
135±2
135±2
135±2
——时间
h
7×24
7×24
7×24
7×24
1.3.2
抗张强度:
——最大变化率a
±30
±30
±30
±30
1.3.3
断裂伸长率:
——最大变化率a
±30
±30
±30
±30
2
热延伸试验
2951.21-2008
2.1
试验条件
——温度
℃
200±3
200±3
200±3
200±3
——处理时间
min
15
15
15
15
——机械应力
N/mm2
0.2
0.2
0.2
0.2
2.2
试验结果
——载荷下的伸长率,最大值
%
100
100
100
100
——冷却后的伸长率,最大值
%
25
25
25
25
3
耐臭氧试验
2951.21-2008
3.1
试验条件
——试验温度
℃
25±2
25±2
25±2
25±2
——试验时间
h
24
24
24
24
——臭氧浓度
%
0.025~0.030
0.025~0.030
0.025~0.030
0.025~0.030
3.2
试验结果
无裂纹
无裂纹
无裂纹
无裂纹
4
高温压力试验
2951.31-2008
4.1
试验条件
——由刀片施加的压力
见GB/T2951.31-2008中8.1.4和8.1.5
——载荷下的加热时间
——温度
℃
120±2
120±2
120±2
120±2
4.2
试验结果
——压痕深度中间值,最大值
%
50
50
50
50
5
低温卷绕试验b
2951.14-2008
5.1
试验条件
——温度
℃
-40±2
-40±2
-40±2
-40±2
——施加低温时间
见GB/T2951.14-2008中8.1.4和8.1.5
5.2
试验结果
不开裂
不开裂
不开裂
不开裂
6
低温拉伸试验b
2951.14-2008
6.1
试验条件
——温度
℃
-40±2
-40±2
-40±2
-40±2
——施加低温时间
见GB/T2951.14-2008中8.3.4和8.3.5
6.2
试验结果
——最小伸长率
%
20
20
20
20
7
低温冲击试验
-
-
2951.14-2008
7.1
试验条件
-
-
——温度
℃
-
-
-40±2
-40±2
——施加低温时间
-
-
见GB/T2951.14-2008中8.5.4和8.5.5
——落锤质量
-
-
7.2
试验结果
-
-
无裂纹
无裂纹
8
绝缘热收缩试验
2951.13-2008
标志间长度L
mm
200
200
-
-
处理温度
℃
150±3
150±3
-
-
持续时间
h
1
1
-
-
最大允许收缩率
%
4
4
-
-
9
热寿命试验c
温度指数
℃
120
120
120
120
断裂伸长率保留率
%
50
50
50
50
外推寿命应不低
年
25
25
25
25
10
无卤性能
10.1
酸气含量试验
10.1.1
溴和氯含量(以HCl表示),最大值
%
-
0.5
-
0.5
17650.1-1998
10.2
氟含量,最大值
%
-
0.1
-
0.1
IEC60684-2:
2003
10.3
pH值和电导率试验
-
-
17650.2-1998
10.3.1
pH值,最小值
-
4.3
-
4.3
10.3.2
电导率,最大值
µs/mm
-
10
-
10
a:
变化率:
老化后的中间值与老化前的中间值之差与老化前中间值之比,以百分比表示。
b:
外径12.5mm及以下样品适用于低温卷绕试验,外径12.5mm以上适用低温拉伸试验。
c:
采用GB/T11026.1-2003和GB/T11026.2-2003的方法对电缆绝缘和护套材料进行评价,寿命终止点取断裂伸长率保留率到50%,得出阿列纽斯(Arrhenius)曲线。
5.2.2挤包绝缘
绝缘应连续紧密地挤包在导体或隔离层上,在剥离绝缘时,应不损伤绝缘体、导体或镀层,绝缘的横断面上应无目力可见的气孔或砂眼等缺陷。
应通过检验及手工测量检查是否符合要求。
5.2.3绝缘厚度
绝缘厚度的平均值应不小于表5.3的规定值。
在任一点的厚度可小于规定值,但不可小于规定值的90%-0.1mm。
应按6.1.2规定的试验方法检查是否符合要求。
表5.3绝缘标称厚度
导体标称截面积/mm2
绝缘厚度标称值/mm
导体标称截面积/mm2
绝缘厚度标称值/mm
DC900V
AC0.6/1kV
DC1500V
DC900V
AC0.6/1kV
DC1500V
1
0.7
-
10
0.7
0.9
1.5
0.7
0.9
16
0.7
0.9
2.5
0.7
0.9
25
0.9
1.0
4
0.7
0.9
35
0.9
1.0
6
0.7
0.9
50
1.0
1.2
5.2.4火花试验
绝缘线芯应按GB/T3048.9-2007经受规定的火花试验作为中间检查。
5.3绝缘线芯识别
5.3.1一般要求
电缆的绝缘线芯应用着色绝缘或其他合适的方法进行识别,除用黄/绿组合色识别的绝缘线芯外,电缆的每一绝缘线芯应只用一种颜色。
任一多芯电缆均不应使用不是组合色用的绿色和黄色。
多芯电缆采用的色谱应是GB/T5023.1-2008中4.1.2规定的优先选用色谱。
5.3.2黄/绿组合色
对每一段长15mm的双色绝缘线芯,其中一种颜色应至少覆盖绝缘线芯表面的30%,且不大于70%,而另一种颜色则覆盖绝缘线芯的其余部分。
5.4成缆
两芯及以上圆形电缆的绝缘线芯应绞合成缆。
成缆最外层节径比应不大于16。
缆芯间隙可以采用非吸湿性材料填充完整。
缆芯外根据需要可以绕包一层或多层非吸湿性材料。
对于具备无卤性能的电缆,填充材料和绕包材料均应当为无卤材料,并满足表5.2中第10条款的要求。
5.5护套
5.5.1材料
护套应为表5.4所列材料中的一种,所采用的聚烯烃护套机械物理性能应符合表5.2的要求。
表5.4护套材料
材料代号
材料名称
适用型号
导体允许的最高连续工作温度/℃
SXE/120
耐热120℃交联聚烯烃护套混合物
PV-YJYJ
PV-ZCYJYJ
120
SXE/120W
耐热120℃无卤交联聚烯烃护套混合物
PV-WYJYJ
PV-WDYJYJ
PV-WDZCYJYJ
120
5.5.2厚度
护套厚度的平均值应不小于表5.5的规定值。
在任一点的厚度可小于规定值,但不可小于规定值的85%-0.1mm。
应按6.1.3规定的试验方法检查是否符合要求。
5.6外径及椭圆度
护套表面应光滑平整,色泽均匀,无裂缝、孔洞、颗粒等缺陷,其断面应无杂物或气泡。
外径应符合表5.5或表5.6的规定。
电缆在挤包护套后应形成实际上的圆型,在同一横截面面上测任意两点外径之差(椭圆度)应不超过平均外径规定上限的15%。
应按6.1.4规定的试验方法检查是否符合要求。
表5.5额定电压DC900V和DC1500V电缆尺寸
导体芯数×标称截面积
DC900V
DC1500V
护套厚度标称值
/mm
平均外径/mm
护套厚度标称值
/mm
平均外径/mm
上限
下限
上限
下限
1×1.5
0.8
4.3
5.2
0.9
4.9
5.9
1×2.5
0.8
4.8
5.7
0.9
5.3
6.4
1×4
0.8
5.3
6.4
0.9
5.9
7.1
1×6
0.9
6.0
7.2
0.9
6.3
7.7
1×10
0.9
6.8
8.2
0.9
7.2
8.7
1×16
1.0
8.1
9.7
1.0
8.4
10.2
1×25
1.2
10.2
12.3
1.2
10.4
12.5
1×35
1.4
11.8
14.3
1.4
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