光伏电缆是什么？光伏电缆类型、光伏电缆连接和光伏电缆规格及购买

审核人：Stephen Bettles，技术支持工程师（2024年11月）

光伏是英国受欢迎的可再生能源之一。光伏是如何工作的？光伏板将阳光转化为电能。在英国，这些电池板贡献了几乎16GW的电力，来自大约150万个太阳能装置。

光伏阵列在连接方面提出了独特的挑战，因为它们暴露在极端天气、潮湿和温度下。本指南解释了为什么在光伏安装中需要特殊的光伏电缆和光伏电缆管理，并包含一个光伏电缆计算器，帮助确定连接光伏电池板系统时可能需要的电缆尺寸。

光伏电缆与普通电缆有区别。光伏电缆专为连接光伏安装而设计，足够坚固以承受户外环境的需求，如极端天气和温度。光伏电缆通常具有镀锡铜导体，有助于防止氧化和腐蚀。它们还涂有塑料或橡胶，具有很强的耐热性和抗紫外线辐射性。

光伏电缆将光伏板相互连接，并连接逆变器、电池和充电控制器。它们的规格满足系统的需求，如光伏阵列的输出和电负载。它们的额定功率为直流电，这是光伏板产生的电源类型。

光伏电缆类型包括PV线、USE-2线和THHN线。标准有时会规定在特定的光伏应用中使用PV线或USE-2线。USE-2线用于接地光伏阵列作为地下连接器。

PV线和USE-2线都具有交联聚乙烯塑料（XLPE）绝缘层，有助于使其耐用，以承受环境，抵抗阳光、水分、紫外线和臭氧。例如，PV线在潮湿环境下的工作温度为90°C，在干燥应用中的工作温度为150°C。PV线通常具有铜导体，或镀锡铜导体。与USE-2电缆不同，PV线可用于接地和不接地的光伏阵列。USE-2光伏电缆在高达90°C的温度下运行，并防止潮湿和干燥条件。

THHN电线略有不同，它是一种建筑电线，常用于光伏应用。它具有一些与USE-2线相似的功能——电压等级为600V，在干燥环境下的最大温度为90°C——但在潮湿条件下，它只能在75°C下运行。如果规定使用USE-2线或PV线，不应使用THHN线。

光伏电池板电缆还需要连接器来连接模块。光伏行业现在普遍采用Stäubli MC4连接器作为连接光伏板的理想选择。市场上的其他类型的连接器包括MC4的前身MC3，以及Helios H4、SolarLok和Radox设计。

MC4 接头设计旨在简化光伏阵列的布线。MC4 包括公母两种类型，可以卡在一起。MC4 接头具有锁定功能，不会松脱，因此特别适合户外使用。解锁 MC4 接头需要专用工具。

光伏板可以通过 MC4 接头串联或并联连接。串联连接会增加电路电压，而电流保持不变；并联连接会增加电流，而电压保持不变。光伏板的并联安装需要特殊的 MC4 多分支接头，以使两组公或母 MC4 接头可以连接在一起。

通常，每个光伏模块有两根电缆：一根正极和一根负极。在串联设计中，通常使用母 MC4 接头连接每个面板的正极电缆，而使用公 MC4 接头连接负极电缆。在并联设计中，模块的正极引线和负极引线分别在 MC4 多分支接头处连接。

光伏电缆的长度范围很广，有些制造商提供长达 100 米的电缆。虽然没有光伏板电缆长度的上限，但安装时应考虑随着电缆长度增加而产生的电压下降问题，这就需要使用直径更大的电缆。（见下文的光伏电缆规格计算器。）

您可能会问：“光伏板电缆能运行多远？”一个高效的光伏光伏阵列会使用更少的电缆，而不是更多。用户可能受益于将阵列安装在不超过 50 英尺远的地方，这样可以最大限度地减少与较长电缆相关的电压下降。尽量减少光伏电缆的长度还意味着要对电池、逆变器和其他设备的位置做出明智的决定。

光伏板电缆不够长？您可以考虑延长它，在这种情况下，您还需要考虑如何连接光伏电缆。光伏电缆可以通过专用防水连接器或焊锡套筒连接在一起。

如果您想知道“我需要多大规格的光伏板电缆？”，我们有光伏电缆规格图表供您参考。所需光伏电缆的规格取决于电缆长度和每个光伏模块的功率。

以下是 24V 面板在电压损失小于 5% 时的最小推荐电缆规格（双芯电缆的横截面积）。

资料来源：Leading Edge Power

光伏已经在英国取得了相当大的成功——尽管我们的天气有些不稳定！未来，这种趋势将会继续。在本十年剩下的时间里，光伏发电预计将增长到占英国总发电能力的五分之一。这一激增是全球现象的一部分：光伏有望在 2035 年成为全球最大的电力来源。

对于光伏发电来说，未来确实充满光明。

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