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www.read-wca.comWire & Cable ASIA – May/June 2014
摘要
Furukawa
推出了一种适用于光伏发电系统的新型电缆，这
种电缆符合
TÜV 2Pfg1169/2007
标准
[1]
和
JCS4517
标准
[2]
的要
求。光伏发电系统电缆若要满足这些要求，其绝缘材料和护
套材料必须由无卤材料制成。此外，两项标准对电缆的垂直
耐燃性、高温耐热性、低温特性和耐酸性均有很高的要求。
另外，由于工作环境中的温度为
-40
摄氏度至
90
摄氏度，温度
指数需达到
120
摄氏度以上。为了满足工作
20,000
小时以后老
化的残留物百分比达到百分之五十的要求，温度必须高于
120
摄氏度。优异的耐热退化特性是尤为必要的。这一次，电缆
的绝缘材料由交联聚乙烯制成；高度不燃性交联聚烯烃被用
作护套材料。这样，电缆就有可能满足上述提到的标准。此
外，我们确信，从剥离特性和渗色特性角度考虑，将这种电
缆投入实际使用没有问题。再者，可以不使用特殊桥接设备
（如电子射线照射机）生产这种电缆。这种电缆在成本和批
量生产应用方面很有优势。
1
介绍
近几年，随着全世界范围内对环境问题的日益关注，使用可
再生能源(如风力发电、光伏发电和生物质)发电活动日益活
跃。光伏发电系统方面，规模在
1
兆瓦以上的发电设备(又称
为“百万太阳能”)开始迅速普及。我们预期今后对这些发电
设备可用电缆的需求将会增长。目前，为了保障这些发电设
备使用的电线的可靠性，各个地区均使用独一无二的标准。
欧洲用的是
TÜV 2Pfg1169
标准，而北美使用的是
UL4703
标
准
[3]
。近些年，日本在
TÜV
2Pfg1169
标准的基础上制订了
JCS4517
标准。由于每个地区使用各自的标准，因而对符合
所有标准的兼容电缆的需求日益增长。另一方面,开发更低成
本电缆的呼声也越来越高。目前，对低成本电缆的需求比对
集成电缆的需求要迫切得多。顺应上述环境背景，
Furukawa
推出了一种同时满足
TÜV
标准和
JCS
标准的电缆。
2
适用于光伏发电系统的一种新型电缆
光伏发电系统使用的电缆的主要性能要求之一是热设定属
性，这种电缆同时符合
TÜV
标准和
JCS
标准。用聚烯烃制成
的不易燃烧无卤电线中，通常用电子束照射来满足热设定属
性。然而将来，在百万太阳能设备中，电流的容量将越来越
大。换句话说，电缆的尺寸有可能变得越来越大，电缆对电
子束照射的反应将达到上限。除此之外，就小尺寸的低电流
电缆而言，辐照设备本身成本较高，故而产生了对非电子束
桥接的需求。而这种电缆便采用了桥接方式，无需对聚烯烃
材料实施电子束照射就能满足热设定属性。光伏发电系统的
这种新型电缆的主要物理特性介绍如下。
3
测试方法
3.1
热设定测试
我们依据
IEC60811-2-1
标准执行热设定测试。首先从电缆上
分别截下一段绝缘管形件和一段鞘管形件，然后将测试件悬
挂在温度为
20
度的烤炉中，并对测试件施加
20
牛/平方厘米的
载荷。
15
分钟后测量伸长率。之后卸去负载。待烤炉内的温
度恢复以后，取出测试件并将其在室温下冷却。再次测量伸
光伏发电系统适用电缆的发展
作者：日本
Furukawa
电器工业株式会社古河光电子实验室阿里富米松村、西口正树久保茂
测试
要求 新型电缆
绝缘层
热设定测试(
200
摄氏度时保持
15
分钟)
负荷为
20
牛/平方厘米
100>
30
卸除负载以后 (
%
)
25>
3
护套
热设定测试(
200
摄氏度时保持
15
分钟)
负荷为
20
牛/平方厘米
<100
29
卸除负载以后 (
%
)
<25
4
测试
要求 新型电缆
电缆
垂直火焰蔓延抗性
从电缆顶部到碳化结束点的长度
(毫米)
从电缆顶部到碳化开始点的长度
(毫米)
>50
<540
370
510
❍
表
1
:
热设定测试
❍
表
3
:
单一垂直燃烧试验
测试
要求
新型电缆
绝缘层
>120
121.2
护套
>120
121.9
❍
表
2
:
耐热性能
长率。如果加上负载以后的伸长率低于百分之百，且卸去负
载以后的伸长率为百分之二十五，测试结果就被认为是可接
受的。
3.2
热老化性能
从电缆上分别截下一段绝缘管形件和一段鞘管形件。分别将
退化温度设定为
180°C
、
158°C
和
136°C
，每种温度下伸长残
留率达到
50%
的时间应该不相同。根据这三种标准的阿累尼
乌斯曲线判断，经过
20,000
小时的退化以后，伸长残留率达
到
50%
的温度也是不同的。如果上述温度高于
120
摄氏度，便
认为结果是可接受的。
3.3
单一垂直燃烧试验
执行单一垂直燃烧试验依据的是
IEC60332-1-2
标准。用指定
的燃烧器靠近一段
60
毫米的试样，并在试样较低的一端持续