浅析铝合金光伏电缆技术
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2024-09-26
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浅析铝合金光伏电缆技术
近10 年来，光伏电缆历经了 VDE-AR-E 2283-4 / 2 PFG 1169 /
EN50618 / IEC62930 / UL4703 等主流标准，还不包括个别国家发布的一些国
家标准。目前除了使用美标 UL4703 的国家和地区外，还是 EN50618 标准应用
最为广泛. 但是随着光伏系统的成本一年比一年低，零部件的竞争日趋激烈。
TUV 莱茵的 2 PFG 2642 铝合金电缆标准被正式启用。标准覆盖 10 平方到 400
平方，10 平方以下参照 EN50616 的相关要求，结合铝合金导体的特性，也附
加了相关测试和证书颁发。
铝合金导体的是不是能替代现行的镀锡铜导体？安全性有没有问题？ 这是所有
接线盒工厂，光伏系统安装商所关心的。
其实所有的焦点都集中的铜铝之间的产生的电化学反正。阳极铜和阴极铝
之间有电势差，在一定条件下形成类似 PN 结的结构。铝电子向铜极移动，使
铜铝之间形成电势差，电化学反应由此产生。形成电化学反的一个重要条件是
电解液。在铜铝之间有间隙，且空气中的水分子在间隙中存在。因此满足了电
化学反应的条件。
如果外部将正负极相连，该电化学将持续进行，直到电极上的活性逐渐丧失，
形成新的平衡，不再对外放电，化学反应才基本停止。这和蓄电池的原理一样，
蓄电池也不会将极板耗尽才最终停止能量输出。
铜和铝两种材料的过渡，已经有很成熟的铜铝过渡端子，铜铝过渡端子已经使
用了几十年，为什么没有由于电化学反应因将铜铝过渡端子消耗殆尽。这基于
两个原因，一是铜铝过渡端子接触面完全与空气隔离，接触面不具备反应条件，
二是外裸面即使形成了类蓄电池的反应，铝材料由于其活性大，在空气中形了
氧化铝阻隔了铝的进一步腐蚀。
因此 10mm2以上的铝合金光伏电缆选择纯铝或者铝合金材料作为导体没有任何
技术性风险存在。由于电缆绝缘材料与 EN50618 等标准一致，只要是考虑导体
电阻或载流能力的可行性即可。（见表 Table8.2 为10mm2到400mm2的载流
能力参考表）
由10 平方以上的电缆主要应用于光伏系统，完成从汇流箱到逆变器之间的
连接，替代过去一直使用 YVJ 或者 YJLV 电缆的尴尬局面。因为 YJV 通常应用
于交流，且不适合在太阳下直晒。施工不得不采用桥架保护。光伏电缆可以在
太阳直射的条件下使用。除了汇流箱到逆变器之间的较大规格光伏电缆可以使
用新标准的铝合金电缆，那么太阳能电池组件，以及太阳能电池组件到汇流箱
或逆变器的光伏电缆能不能使用 2 PFG 2642 标准的铝合金光伏电缆呢？下面
我将对这个标准做出简单的解读。
2 PFG 2642 标准范围第 1条规定除 1类或 2类，且在 IEC60228 中没有规
定的柔性铝或铝合金导体，本标准作为认证指南。即 TUV 依据 2 PFG 2642 可
以根据用户要求对非1类，II 类的铝合金导体光伏电缆可以作相关认证。
除了地面光伏系统铝合金光伏电缆外，光伏电缆在太阳能接线盒，以及光
伏系统中太阳能电池组串到逆变器之间的柔性光伏电缆也可以使用铝合金柔性
导体。具体可选择纯铝，铝合金，以及有镀层的导体，且导体构成将由用户自
行规定。
下面结合一些实际认证的案例对当前 EN50618 标准规定常用的 4mm2作比
对。
（上述为6MM2 19 根0.63 纯铝 II 类导体）
EN50618 / 2 PFG 2642 替代方案选择表
从上表可以看出，如果选择铝导体替代镀锡铜导体，笔者列举了两个方案，
PVENER-V1 方案采用84 根0.31 以下的镀锡铝合金导体，该方案成品电缆外
径为6.1mm. 市面通用的 MC4 型连接器的线径范围为5-7mm 之间，IP67 防水
性能没有问题。另一个重要的指标为导体电阻，经笔者测试导体电阻在 4.85 左
右，低于 IEC60228 第5类铜导体的直流电阻值5.09。此值为电缆引起功率损
失的重要指标。该方案采用镀锡工艺在铝合金导体外层镀锡，有两个作用，一
是锡的物理和化学的稳定性好，将活性好的铝导体与空气隔绝，减少铝的氧化
反应。二是镀锡后的导体可以和所有 MC4 型连接器实现无忧连接。因为该方案
为优选方案。
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浅析铝合金光伏电缆技术近10年来，光伏电缆历经了VDE-AR-E2283-4/2PFG1169/EN50618/IEC62930/UL4703等主流标准，还不包括个别国家发布的一些国家标准。目前除了使用美标UL4703的国家和地区外，还是EN50618标准应用最为广泛.但是随着光伏系统的成本一年比一年低，零部件的竞争日趋激烈。TUV莱茵的2PFG2642铝合金电缆标准被正式启用。标准覆盖10平方到400平方，10平方以下参照EN50616的相关要求，结合铝合金导体的特性，也附加了相关测试和证书颁发。铝合金导体的是不是能替代现行的镀锡铜导体？安全性有没有问题？这是所有接线盒工厂，光伏系统安装商所...
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