CN203967369U - 一种跟踪器光伏线束组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种跟踪器光伏线束组件，光伏电缆I上端通过Y型分支接头与光伏电缆VI、VII一端连接并用绑线带与光伏电缆II、III绑在一起，光伏电缆I下端及光伏电缆II、IV、V、VIII、IX的一端分别接一个太阳能正极连接器，光伏电缆II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX的另一端分别接一个太阳能负极连接器，光伏电缆VI、VII、VIII下端绑线带绑扎，左侧设置的光伏电缆II、V、IV绑线带绑扎，光伏电缆II、V绑线带绑扎，光伏电缆VII、VIII、IX绑线带绑扎，光伏电缆VIII、IX绑线带绑扎，右侧设置的光伏电缆III、IV、V绑线带绑扎，光伏电缆III、IV绑线带绑扎，光伏电缆VI、VIII、IX绑线带绑扎，光伏电缆VIII、IX绑线带绑扎。耐光照、耐紫外线、防水、高绝缘性、拉拔力大。

Description

一种跟踪器光伏线束组件

技术领域

本实用新型涉及一种跟踪器光伏线束组件，特别适合于野外长期处于暴晒、雨淋、风吹、拉拽等恶劣环境使用，主要用于光伏发电系统的追踪器上电流的传输及汇集。

背景技术

目前，对于光伏发电系统而言，普通的光伏发电系统采用的是太阳能板聚光发电，本实用新型主要用于新型发电系统，C7光伏发电系统，其发电与普通的发电系统主要区别在于：一，它不是通过太阳能板聚光，而是通过凹面镜反光；光能搜集率大大提高；二，有追踪器，可追踪光线位置，从而调控凹面镜位置，追踪光线，有效发电时间延长，约10小时，每天1MW的电站可发800kwh的电。

每个独立的C7发电系统主要由支架，凹面反光镜，追踪器，汇流箱及若干线束构成。凹面反光镜位于支架上，左右各三面。本实用新型主要用在追踪器上，用于追踪器上直流电流的传输。

目前市场上流通的耐光照光伏线束主要存在以下几点不足：

1）    光伏电缆使用寿命短，耐光照、紫外线性能差；

2）    分支接头拉拔力太小，导体易从注塑接头中拉出；

3）    分支接头防水性（水密性）、绝缘性能差；

4）    分支接头耐光照、耐紫外线性能差。

发明内容

鉴于现有技术存现状，本实用新型提供了一种跟踪器光伏线束组件，其电缆采用耐光照、耐紫外线的光伏电缆，寿命长；连接器采用防水、耐紫外线的太阳能连接器；电缆分支接头防水、耐光照、高绝缘性并具有较大的拉拔力。

本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种跟踪器光伏线束组件，包括太阳能负极连接器、太阳能正极连接器，其特征在于：还包括数根光伏电缆、绑线带、Y型分支接头，数根光伏电缆分别为光伏电缆I、光伏电缆II、光伏电缆III、光伏电缆IV、光伏电缆V、光伏电缆VI、光伏电缆VII、光伏电缆VIII、光伏电缆IX，结构相同，均由绞合镀锡铜线芯外依次设有无卤阻燃光伏电缆辐照绝缘层、无卤阻燃光伏电缆辐照护套构成；光伏电缆I和光伏电缆II、光伏电缆III的一端为垂直设置并通过绑线带绑扎在一起，光伏电缆I的底端接一个太阳能正极连接器，光伏电缆II和光伏电缆III的底端各自接一个太阳能负极连接器，光伏电缆II另一端为向左水平设置接一个太阳能正极连接器，光伏电缆III的另一端为向右水平设置接一个太阳能正极连接器，光伏电缆I的另一端通过Y型分支接头分别与光伏电缆VI、光伏电缆VII一端的垂直端连接，光伏电缆VI另一端为向右的水平端连接一个太阳能负极连接器，光伏电缆VII另一端为向左的水平端连接一个太阳能负极连接器，水平设置的光伏电缆IV、光伏电缆V的左端各自接一个太阳能正极连接器，右端各自接一个太阳能负极连接器，水平设置的光伏电缆VIII、光伏电缆IX的左端各自接一个太阳能负极连接器，右端各自接一个太阳能正极连接器，在Y型分支接头上方垂直设置的光伏电缆II、光伏电缆III、光伏电缆VI、光伏电缆VII通过绑线带绑扎在一起，左端设置的光伏电缆IV、光伏电缆V与光伏电缆II的水平端通过两个绑线带间隔的绑扎在一起，伏电缆V和光伏电缆II通过一个绑线带绑扎在一起，光伏电缆VIII、光伏电缆IX与光伏电缆VII的水平端通过两个绑线带间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII和光伏电缆IX通过一个绑线带绑扎在一起，右端设置的光伏电缆IV、光伏电缆V与光伏电缆III的水平端通过两个绑线带间隔的绑扎在一起，光伏电缆IV与光伏电缆III的水平端通过绑线带绑扎在一起，光伏电缆VIII、光伏电缆IX与光伏电缆VI的水平端通过两个绑线带间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII和光伏电缆IX通过一个绑线带绑扎在一起。

本实用新型的特点是：

1）针对现有技术光伏电缆使用寿命短，耐光照、紫外线性能差的不足，本实用新型的解决措施为采用耐光照、耐紫外线、使用寿命25年以上的光伏电缆，选取的光伏电缆绝缘及护套均采用耐光照、耐紫外线的交联聚乙烯材料，并添加了添加剂以使其具有耐光照、耐紫外线，耐光老化的特性。

2）针对现有技术分支接头拉拔力太小，导体易从注塑接头中拉出的不足，本实用新型的采取的措施是，对于接头处导体搭接处采用点焊工艺，目前市场上普遍采用的是锡焊，锡焊采用焊料锡将两个导体通过锡焊在一起，点焊是通过对导体局部进行处理，通过电极之间的高温，压力，大电流（短路电流）将两个铜导体烧化自身熔为一体，这样大大增加了焊接导体拉拔力，由于电极为铜导体，电缆导体也为铜导体，为避免高温、压力，大电流情况下电缆导体与电极熔为一体而无法取下，此处需采用电极—钨极棒，钨相对于铜具有更高的熔点，这样焊接时，才不会出现电极和电缆铜导体焊在一起的现象发生。经过点焊焊接在一起的光伏电缆VI、光伏电缆VII、光伏电缆I，拉拔力经测试大于400N，而锡焊一般在100N左右。

3）针对现有技术分支接头防水性能差的不足，本实用新型的采取的解决措施为注塑工艺及注塑用料的选择。防水性能主要通过对注塑接头处进行耐电压和绝缘电阻两项考核指标体现，通常耐电压要求3kV，50Hz，1min，注塑接头处不冒气泡且无闪络现象发生，绝缘电阻达到4GΩ以上才视为合格。解决方案为注塑工艺采用二次注塑，內模注塑主要是为了防水和提高接头的绝缘电阻，外模起到良好的外观作用。

对于注塑料的选择尤为重要，因为3kV，50Hz，1min通常耐电压要求，注塑接头处不冒气泡且无闪络现象发生，比较容易达到，但是绝缘电阻很难达到，绝缘用料不是普通的体积电阻率大，绝缘性好的料即可，它必须与光伏电缆用料相似，耐温等级相同，才能达到相似相融的效果，光伏电缆用料为交联聚乙烯，因此，内模用料选用低密度聚乙烯，低密度聚乙烯具有熔融指数小，密度小的特点，熔融指数小，料在高温下流动速率慢，意味着大分子链结构紧凑，大分子链间相互作用力大， 因此具有较大的粘度，使得内模可以较好的和光伏电缆护套粘连，从而起到防水的作用，外模采用高密度聚乙烯（HDPE），HDPE同样具有较小的熔融指数，进一步与光伏电缆护套粘连从而起到防水的作用，并且其相对于低密度聚乙烯具有较高的硬度，可以起到良好的保护及外观作用，通过此二次注塑可有效地减小Y字接头的尺寸。市场上通常通过涂胶或采用热塑管，不能有效地起到增大绝缘电阻及防水性，反而增大了接头的体积，十分不利。

4）针对现有技术分支接头耐光照、耐紫外线性能差的不足，本实用新型的解决措施为在注塑外模中采用添加炭黑的色母料，添加比例为2.6%，添加2.6%色母料的HDPE具有优良的耐光照、耐紫外线、以及抗光老化性能，所用材料特性见下表1。                   

表1

5）跟踪器光伏线束组件的结构设计：由于C7光伏发电系统的独特设计，为自追踪光线太阳能发电系统，因此追踪器上用的线束组件的结构设计为两边约为对衬型，随着反光镜而进行左右转动，跟踪器光伏线束组件下半部分，Y型接头则起着汇流传输电能的作用。

总之：本实用新型采用耐光照、耐紫外线的光伏电缆，连接器采用防水、耐紫外线的太阳能连接器。电缆分支接头防水、耐光照、高绝缘性并具有较大的拉拔力，基本性能指标如下：

1）分支接头浸水2h后经受电压50Hz，3kV，1min不冒气泡，不击穿且无闪络现象；

2）分支接头浸水2h后绝缘电阻大于4.0GΩ；

3）分支接头焊接处拉拔力大于400N。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型光伏电缆的结构示意图；

图3为本实用新型Y型分支接头的外形图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种跟踪器光伏线束组件，包括太阳能负极连接器12、太阳能正极连接器13，还包括数根光伏电缆、绑线带10、Y型分支接头11，数根光伏电缆分别为光伏电缆I1、光伏电缆II2、光伏电缆III3、光伏电缆IV4、光伏电缆V5、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7、光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9，结构相同，均由绞合镀锡铜线芯1-9-1外依次设有无卤阻燃光伏电缆辐照绝缘层1-9-2、无卤阻燃光伏电缆辐照护套1-9-3构成。

光伏电缆I1和光伏电缆II2、光伏电缆III3的一端为垂直设置并通过绑线带10绑扎在一起，光伏电缆I1的底端接一个太阳能正极连接器13，光伏电缆II2和光伏电缆III3的底端各自接一个太阳能负极连接器12，光伏电缆II2另一端为向左水平设置接一个太阳能正极连接器13，光伏电缆III3的另一端为向右水平设置接一个太阳能正极连接器13，光伏电缆I1的另一端通过Y型分支接头11分别与光伏电缆VI6、光伏电缆VII7一端的垂直端连接，光伏电缆VI6另一端为向右的水平端连接一个太阳能负极连接器12，光伏电缆VII7另一端为向左的水平端连接一个太阳能负极连接器12，水平设置的光伏电缆IV4、光伏电缆V5的左端各自接一个太阳能正极连接器13，右端各自接一个太阳能负极连接器12，水平设置的光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9的左端各自接一个太阳能负极连接器12，右端各自接一个太阳能正极连接器13，在Y型分支接头11上方垂直设置的光伏电缆II2、光伏电缆III3、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7通过绑线带10绑扎在一起，左端设置的光伏电缆IV4、光伏电缆V5与光伏电缆II2的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，伏电缆V5和光伏电缆II2通过一个绑线带10绑扎在一起，光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9与光伏电缆VII7的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII8和光伏电缆IX9通过一个绑线带10绑扎在一起，右端设置的光伏电缆IV4、光伏电缆V5与光伏电缆III3的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆IV4与光伏电缆III3的水平端通过绑线带10绑扎在一起，光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9与光伏电缆VI6的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII8和光伏电缆IX9通过一个绑线带10绑扎在一起。

光伏电缆I1规格为6mm²、10AWG光伏电缆。

光伏电缆II2、光伏电缆III3、光伏电缆IV4、光伏电缆V5、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7、光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9的规格均为4mm²、12AWG光伏电缆。

一种跟踪器光伏线束组件的生产工艺，步骤如下：

第一步下线：数根光伏电缆按所需尺寸下线，在下线电缆的两端各预留30mm电缆；

第二步剥皮：将光伏电缆I1、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7的一端接头部位剥皮时长度要求为不大于15mm，将光伏电缆I1、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7的另一端及其余光伏电缆端剥皮长度为6±1mm，剥皮时断丝不能大于3根；

第三步光伏电缆接头部位导体预处理：将光伏电缆I1、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7的不大于15mm的接头部位导体通过模具处理成，光伏电缆VI6和光伏电缆VII7的接头部位导体的一侧为平面，另一侧为半圆面，光伏电缆I1的接头部位导体的两侧均为平面；

第四步点焊：将处理后的光伏电缆VI6、光伏电缆VII7接头部位导体的平面处分别对应于光伏电缆I1接头部位导体的两个平面搭接在一起采用电极—钨极棒通过电极之间的高温，压力，大电流（短路电流）将接头部位的铜导体烧化为一体，完成焊接，焊接处应齐整、不应有虚焊、开焊、漏焊等现象，导体焊接处的拉力应不小于380N；

第五步Y型分支接头注塑：在光伏电缆VI6、光伏电缆VII7、光伏电缆I1的接头部采用二次注塑工艺注塑为一体，内模选用低密度聚乙烯进行第一次注塑，使得内模可以较好的和光伏电缆护套粘连，从而起到防水的作用，外模采用高密度聚乙烯（HDPE）中添加2.6%的炭黑的色母料完成第二次注塑，具有较高的硬度，可以起到良好的保护及外观作用，注塑后，修剪Y型分支接头处的毛边，以保证Y型分支接头外观光洁、齐整；

第六步安装连接器：光伏电缆I1的底端接一个太阳能正极连接器13，光伏电缆II2和光伏电缆III3垂直设置的底端各自接一个太阳能负极连接器12，光伏电缆II2另一端为向左水平设置接一个太阳能正极连接器13，光伏电缆III3的另一端为向右水平设置接一个太阳能正极连接器13，水平设置的光伏电缆IV4、光伏电缆V5的左端各自接一个太阳能正极连接器13，右端各自接一个太阳能负极连接器12，与Y型分支接头相连的光伏电缆VI6另一端为向右的水平端连接一个太阳能负极连接器12，与Y型分支接头相连的光伏电缆VII7另一端为向左的水平端连接一个太阳能负极连接器12，光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9的左端各自接一个太阳能负极连接器12，右端各自接一个太阳能正极连接器13；

第七步布线、集束扎绑线带：光伏电缆I1和光伏电缆II2、光伏电缆III3的一端为垂直设置并通过绑线带10绑扎在一起，光伏电缆II2另一端为向左水平设置，光伏电缆III3的另一端为向右水平设置，光伏电缆I1的另一端通过Y型分支接头11分别与光伏电缆VI6、光伏电缆VII7一端的垂直端连接，光伏电缆VI6的另一端向右水平设置，光伏电缆VII7的另一端向左水平设置，在Y型分支接头11上方垂直设置的光伏电缆II2、光伏电缆III3、光伏电缆VI6、光伏电缆VII7通过绑线带10绑扎在一起，左端设置的光伏电缆IV4、光伏电缆V5与光伏电缆II2的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆V5和光伏电缆II2通过一个绑线带10绑扎在一起，光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9与光伏电缆VII7的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII8和光伏电缆IX9通过一个绑线带10绑扎在一起，右端设置的光伏电缆IV4、光伏电缆V5与光伏电缆III3的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆IV4与光伏电缆III3的水平端通过绑线带10绑扎在一起，光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9与光伏电缆VI6的水平端通过两个绑线带10间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII8和光伏电缆IX9通过一个绑线带10绑扎在一起构成成品组件，绑线带应具有一定的拉力，无蠕变现象，以保证组件绑扎时的牢固性，绑扎时，绑线带应平整、均匀，绑向应一致。

使用方法：光伏电缆IV4、光伏电缆V5、光伏电缆VIII8、光伏电缆IX9用于太阳能电池板电流的传输，分别用于太阳能电池的正负极相连接；而光伏电缆VI6、光伏电缆VII7则从太阳能电池板汇流经Y型分支接头汇集到光伏电缆I1，最终至汇流箱。光伏电缆II2和光伏电缆 III3同样起着跟踪器上电流的传输作用。 

Claims (3)

1.一种跟踪器光伏线束组件，包括太阳能负极连接器（12）、太阳能正极连接器（13），其特征在于：还包括数根光伏电缆、绑线带（10）、Y型分支接头（11），数根光伏电缆分别为光伏电缆I（1）、光伏电缆II（2）、光伏电缆III（3）、光伏电缆IV（4）、光伏电缆V（5）、光伏电缆VI（6）、光伏电缆VII（7）、光伏电缆VIII（8）、光伏电缆IX（9），结构相同，均由绞合镀锡铜线芯（1-9-1）外依次设有无卤阻燃光伏电缆辐照绝缘层（1-9-2）、无卤阻燃光伏电缆辐照护套（1-9-3）构成；光伏电缆I（1）和光伏电缆II（2）、光伏电缆III（3）的一端为垂直设置并通过绑线带（10）绑扎在一起，光伏电缆I（1）的底端接一个太阳能正极连接器（13），光伏电缆II（2）和光伏电缆III（3）的底端各自接一个太阳能负极连接器（12），光伏电缆II（2）另一端为向左水平设置接一个太阳能正极连接器（13），光伏电缆III（3）的另一端为向右水平设置接一个太阳能正极连接器（13），光伏电缆I（1）的另一端通过Y型分支接头（11）分别与光伏电缆VI（6）、光伏电缆VII（7）一端的垂直端连接，光伏电缆VI（6）另一端为向右的水平端连接一个太阳能负极连接器（12），光伏电缆VII（7）另一端为向左的水平端连接一个太阳能负极连接器（12），水平设置的光伏电缆IV（4）、光伏电缆V（5）的左端各自接一个太阳能正极连接器（13），右端各自接一个太阳能负极连接器（12），水平设置的光伏电缆VIII（8）、光伏电缆IX（9）的左端各自接一个太阳能负极连接器（12），右端各自接一个太阳能正极连接器（13），在Y型分支接头（11）上方垂直设置的光伏电缆II（2）、光伏电缆III（3）、光伏电缆VI（6）、光伏电缆VII（7）通过绑线带（10）绑扎在一起，左端设置的光伏电缆IV（4）、光伏电缆V（5）与光伏电缆II（2）的水平端通过两个绑线带（10）间隔的绑扎在一起，伏电缆V（5）和光伏电缆II（2）通过一个绑线带（10）绑扎在一起，光伏电缆VIII（8）、光伏电缆IX（9）与光伏电缆VII（7）的水平端通过两个绑线带（10）间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII（8）和光伏电缆IX（9）通过一个绑线带（10）绑扎在一起，右端设置的光伏电缆IV（4）、光伏电缆V（5）与光伏电缆III（3）的水平端通过两个绑线带（10）间隔的绑扎在一起，光伏电缆IV（4）与光伏电缆III（3）的水平端通过绑线带（10）绑扎在一起，光伏电缆VIII（8）、光伏电缆IX（9）与光伏电缆VI（6）的水平端通过两个绑线带（10）间隔的绑扎在一起，光伏电缆VIII（8）和光伏电缆IX（9）通过一个绑线带（10）绑扎在一起。

2.根据权利要求1所述的一种跟踪器光伏线束组件，其特征在于：所述光伏电缆I（1）规格为6mm²、10AWG光伏电缆。

3.根据权利要求1所述的一种跟踪器光伏线束组件，其特征在于：所述光伏电缆II（2）、光伏电缆III（3）、光伏电缆IV（4）、光伏电缆V（5）、光伏电缆VI（6）、光伏电缆VII（7）、光伏电缆VIII（8）、光伏电缆IX（9）的规格均为4mm²、12AWG光伏电缆。