Solarkabeltypen – wie wählt man zwischen Kupferkern und Aluminiumkern?

Bei Photovoltaikprojekten ist die Wahl zwischen Kupferkernkabel oder Aluminiumkernkabel ein seit langem bestehendes Problem.Werfen wir einen Blick auf ihre Unterschiede und Vorteile.

Der Unterschied zwischen Kupferkern und Aluminiumkern

1. Die Farben der beiden Kerne sind unterschiedlich.

2. Der Aluminium-PV-Draht ist leichter, aber die mechanische Festigkeit des Aluminiumdrahts ist gering.

3. Da die Strombelastbarkeit von Aluminium bei gleicher Strombelastung viel geringer ist als die von Kupfer, ist der Durchmesser von Aluminiumdraht größer als der von Kupferdraht.Für einen elektrischen Warmwasserbereiter mit 6 kW reicht beispielsweise ein Kupferkerndraht von 6 Quadratmetern aus, für Aluminiumdraht sind möglicherweise 10 Quadratmeter erforderlich.

4. Der Preis von Aluminium ist viel niedriger als der von Kupfer, sodass die Kosten für Aluminiumkabel niedriger sind als die für Kupferkabel, wenn der gleiche Abstand die Anforderungen an die Stromversorgung erfüllt.Aluminiumdraht kann auch das Diebstahlrisiko verringern (da der Recyclingpreis niedrig ist).

5. Aluminiumlegierungen können als blanke Freileitungen verwendet werden, im Allgemeinen werden Litzen aus Aluminium mit Stahlkern verwendet. Kupferkabel werden hauptsächlich für vergrabene Drähte verwendet und werden im Allgemeinen nicht für blanke Drähte ohne Isolierung verwendet.

6. Der Aluminiumdraht oxidiert am Ende der Verbindungsleitung extrem leicht.Nachdem das Ende der Verbindungsleitung oxidiert ist, steigt die Temperatur und der Kontakt wird schlecht, was eine häufige Fehlerquelle darstellt (Stromausfall oder Unterbrechung).

7. Der Innenwiderstand des Kupferdrahtes ist gering.Aluminiumdraht hat einen größeren Innenwiderstand als Kupferdraht, leitet Wärme jedoch schneller ab als Kupferdraht.

Verschiebbares Solar-Kupferkernkabel

Vorteile von Kupferkernkabeln

1. Niedriger spezifischer Widerstand: Der spezifische Widerstand von Kabeln mit Aluminiumkern ist etwa 1,68-mal höher als der von Kabeln mit Kupferkern.

2. Gute Duktilität: Die Duktilität von Kupferlegierungen beträgt 20–40 %, die Duktilität von Elektrokupfer beträgt mehr als 30 %, während die Duktilität von Aluminiumlegierungen nur 18 % beträgt.

3. Hohe Festigkeit: Die zulässige Spannung bei Raumtemperatur kann 20 für Kupfer und 15,6 kgt/mm2 für Aluminium erreichen.Die Zugfestigkeitsgrenze beträgt 45 kg/mm2 für Kupfer und 42 kg/mm2 für Aluminium.Kupfer ist 7-28 % höher als Aluminium.Insbesondere bei hoher Temperatur hat Kupfer bei 400 °C immer noch 9 bis 12 kg/mm², während Aluminium bei 260 °C schnell auf 3,5 kg/mm² abfällt.

4. Anti-Ermüdung: Aluminium ist nach wiederholtem Biegen leicht zu brechen, während Kupfer nicht leicht zu brechen ist.Auch hinsichtlich des Elastizitätsindex ist Kupfer etwa 1,7 bis 1,8 Mal höher als Aluminium.

5. Gute Stabilität und Korrosionsbeständigkeit: Der Kupferkern ist beständig gegen Oxidation und Korrosion.Die Leistung des Steckers des Kupferkernkabels ist stabil und es kommt zu keinen Unfällen aufgrund von Oxidation.Wenn der Stecker des Aluminiumkernkabels instabil ist, erhöht sich der Kontaktwiderstand aufgrund von Oxidation und Hitze kann zu Unfällen führen.Daher ist die Unfallrate von Kabeln mit Aluminiumkern viel höher als die von Kabeln mit Kupferkern.

6. Große Strombelastbarkeit: Aufgrund des geringen spezifischen Widerstands ist das Kupferkernkabel bei gleichem Querschnitt etwa 30 % höher als die zulässige Strombelastbarkeit (der maximale Strom, der passieren kann) des Aluminiumkernkabels.

7. Geringer Spannungsverlust: Aufgrund des geringen spezifischen Widerstands des Kupferkernkabels ist der Spannungsabfall des Kupferkernkabels gering, wenn im gleichen Abschnitt der gleiche Strom fließt.Daher kann bei gleicher Übertragungsentfernung eine höhere Spannungsqualität gewährleistet werden;Mit anderen Worten: Unter der zulässigen Spannungsabfallbedingung kann das Kupferkernkabel eine größere Entfernung erreichen, d. h. der Stromversorgungsabdeckungsbereich ist groß, was sich positiv auf die Netzwerkplanung auswirkt und die Anzahl der Stromversorgungspunkte verringert.

8. Niedrige Heiztemperatur: Bei gleichem Strom erzeugt das Kupferkernkabel mit gleichem Querschnitt eine viel geringere Wärme als das Aluminiumkernkabel, was den Betrieb sicherer macht.

9. Geringer Energieverbrauch: Aufgrund des im Vergleich zu Aluminiumkabeln geringen elektrischen Widerstands von Kupfer weisen Kupferkabel einen geringeren Leistungsverlust auf, was sich positiv auf die Ausnutzung der Stromerzeugung und den Schutz der Umwelt auswirkt.

10. Praktische Konstruktion: Da der Kupferkern flexibel ist und der zulässige Biegeradius klein ist, lässt er sich bequem drehen und leicht passieren.Da der Kupferkern ermüdungsbeständig ist und wiederholtes Biegen nicht leicht zu brechen ist, ist die Verbindung bequem.Aufgrund der hohen mechanischen Festigkeit des Kupferkerns kann er größeren mechanischen Spannungen standhalten, was den Bau und die Verlegung erheblich vereinfacht und auch die Voraussetzungen für maschinelles Bauen schafft.

Obwohl Kupferkernkabel so viele Vorteile haben, werden laut Statistik in den Provinzen, in denen der inländische Photovoltaik-Haushaltsmarkt entwickelt ist, tatsächlich 70 % der EPC-Hersteller beim Entwerfen und Bauen Aluminiumkernkabel verwenden.Im Ausland werden aufstrebende Photovoltaik-Kabel in Indien, Vietnam, Thailand und anderen Ländern mit einem höheren Anteil an Kabeln mit Aluminiumkern verwendet.

Im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln mit Aluminiumkern weisen Kabel mit Kupferkern eine bessere Strombelastbarkeit, Widerstandsfähigkeit und Festigkeit auf;Mit der Einführung der Technologie und der Einführung unterstützender Anschlussklemmen, Brücken und entsprechender Standards schneiden Kabel aus Aluminiumlegierung jedoch ab. Wenn die Fläche auf 150 % der Querschnittsfläche des Kupferleiters erhöht wird, verringert sich nicht nur die elektrische Leistung Im Einklang mit der des Kupferleiters hat auch die Zugfestigkeit gewisse Vorteile gegenüber dem Kupferleiter und das Gewicht ist gering, sodass das Kabel aus Aluminiumlegierung für den Einsatz in Photovoltaikprojekten geeignet ist.Werfen wir einen Blick auf die Vorteile von Kabeln aus Aluminiumlegierung.

Verschiebbarer PV-Draht aus Aluminiumlegierung

Vorteile von Kabeln aus Aluminiumlegierung

Bei einem Kabel aus Aluminiumlegierung handelt es sich um ein Stromkabel aus neuem Material, das fortschrittliche Technologien wie ein spezielles Pressverfahren und eine Glühbehandlung nutzt.Kabel aus Aluminiumlegierung gleichen die Mängel reiner Aluminiumkabel in der Vergangenheit aus, verbessern die elektrische Leitfähigkeit, Biegeleistung, Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Kabels und können die kontinuierliche Leistung des Kabels gewährleisten, wenn es eine Zeit lang überlastet und überhitzt ist lange Zeit.Der Leistungsvergleich zwischen Aluminiumlegierungskabel und Kupferkernkabel ist wie folgt:

Leitfähigkeit

Im Vergleich zu Kabeln derselben Spezifikation beträgt die Leitfähigkeit von Leitern aus Aluminiumlegierung 61 % der Leitfähigkeit des am häufigsten verwendeten Referenzmaterials Kupfer, das spezifische Gewicht von Aluminiumlegierungen beträgt 2,7 g/cm³ und das spezifische Gewicht von Kupfer beträgt 8,9 g/cm³.Bei gleichem Volumen beträgt das Gewicht des Aluminiumlegierungs-Stromkabels aus Aluminium etwa ein Drittel des Gewichts von Kupfer.Nach dieser Berechnung beträgt das Gewicht des Stromkabels aus Aluminiumlegierung die Hälfte des Kupferkabels mit derselben Stromtragfähigkeit unter der Voraussetzung, dass die gleiche elektrische Leitfähigkeit erreicht wird.

Kriechfestigkeit

Die spezielle Legierungsformel und der Wärmebehandlungsprozess des Aluminiumlegierungsleiters reduzieren die „Kriechneigung“ des Metalls unter Hitze und Druck erheblich, was im Wesentlichen der Kriechleistung des Kupferleiters entspricht und so stabil ist wie die hergestellte Verbindung durch den Kupferleiter.

Korrosionsbeständigkeit

Im Vergleich zu Kabeln mit Kupferkern weisen Stromkabel aus Aluminiumlegierung eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf und können verschiedenen Formen von Korrosion standhalten.Sie haben eine bessere Oxidationsbeständigkeit und ihre Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit ist 10 bis 100 Mal höher als die von Kupferkernkabeln.In schwefelhaltigen Umgebungen wie Eisenbahntunneln und ähnlichen Orten ist die Korrosionsbeständigkeit von Stromkabeln aus Aluminiumlegierung viel besser als die von Kabeln mit Kupferkern.

Mechanisches Verhalten

Erstens: Biegeleistung.Gemäß GB/T12706 zum Biegeradius der Kupferkabelinstallation beträgt der Biegeradius von Kupferkabeln das 10- bis 20-fache des Kabeldurchmessers und der minimale Biegeradius von Stromkabeln aus Aluminiumlegierung beträgt das 7-fache des Kabeldurchmessers.Die Verwendung von Stromkabeln aus Aluminiumlegierung reduziert den Platzbedarf des Installationslayouts, reduziert die Installationskosten und ist einfacher zu verlegen.

Zweitens Flexibilität.Stromkabel aus Aluminiumlegierung sind flexibler als Kabel mit Kupferkern und reißen auch bei wiederholter Belastung nicht.Reduzieren Sie versteckte Sicherheitsrisiken während des Installationsprozesses.

Drittens die Zugfestigkeit und Dehnung.Die Zugfestigkeit von Kabeln aus Aluminiumlegierung beträgt das 1,3-fache der von Kabeln mit Kupferkern, und die Dehnung kann 30 % erreichen oder übersteigen, was die Zuverlässigkeit und Ästhetik der Installation mit großer Spannweite verbessert.

Das Photovoltaikkabel mit Leiter aus Aluminiumlegierung kann je nach Erfüllung der Anforderungen um 0,5 Yuan pro Meter reduziert werden.Die Verwendung von Kupfer-Aluminium-Verbundklemmen an der Anschlussdose erhöht jedoch die Verarbeitungskosten.Daher wird die Verwendung von EPC-Produkten empfohlen und die Gesamtkosten können um bis zu 20 % gesenkt werden.

Der Vergleich zwischen Gut und Böse hängt hauptsächlich von den nutzungsübergreifenden Umweltfaktoren, sozialen Faktoren (wie Diebstahl usw.) und Designanforderungen ab (übermäßiger Strom kann von vorhandenen Aluminiumdrähten nicht gedeckt werden, was bei niedrigen Temperaturen üblich ist). -Spannungs- und Hochleistungslasten), Kapitalbudget und viele andere Faktoren.Es ist gut, wenn es dort eingesetzt wird, wo es angebracht ist, und es gibt keine direkte Möglichkeit zu beurteilen, was gut und was schlecht ist.