在光伏電站中，直流線纜（光伏專用電纜）的選型需同時滿足載流量、電壓損失、耐壓等級、環境溫度及安全規范四大核心要求。以下是系統化的計算步驟和關鍵參數：

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一、核心計算公式與選型步驟

步驟1：確定**工作電流（Imax）  

公式：  

```math

I_{\text{max}} = \frac{P_{\text{stc}} \times 1.25}{V_{\text{mp}}}

```  

- 參數說明：  

  - `P_stc`：組件標稱功率（W）  

  - `V_mp`：組件**功率點電壓（V）  

  - `1.25`：安全系數（NEC 690.8標準要求，考慮1.25倍超配和輻照超限）  

- 示例：  

  單串功率6000W（10塊600W組件），`V_mp=41V` → `Imax = (6000 × 1.25) / 41 ≈ 183A`  

步驟2：計算允許電壓降（ΔU）  

- 壓降要求： 直流側總壓降 ≤ 1%~3%（建議 ≤2%）  

- 公式：  

```math

\Delta U = \frac{2 \times I_{\text{max}} \times L \times R}{V_{\text{sys}}} \times 100\%

```  

  - `L`：線纜長度（m）  

  - `R`：單位長度電阻（Ω/m，查線纜規格表）  

  - `V_sys`：系統電壓（如1500V）  

步驟3：選擇線纜截面積（滿足載流量+壓降雙約束）  

1. 載流量約束： `I_cable > I_max × Kt × Kc`  

   - `I_cable`：線纜允許載流量（A，查下表）  

   - `Kt`：溫度校正系數（見步驟4）  

   - `Kc`：多根并列敷設系數（通常取0.7~0.9）  

2. 壓降約束： 代入步驟2公式反推最小截面積  

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二、關鍵參數速查表

1. 光伏直流線纜載流量參考（單芯，90℃ XLPO絕緣，空氣敷設）  

| 截面積 (mm2) | 4     | 6     | 10    | 16    | 25    | 35    | 50    |  

|--------------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|-------|  

| 載流量 (A)   | 55    | 70    | 95    | 125   | 160   | 200   | 250   |  

2. 溫度校正系數（Kt）  

| 環境溫度 | 20℃ | 30℃ | 40℃   | 50℃   | 60℃   |  

|----------|-----|-----|------|------|------|  

| 系數Kt   | 1.0 | 0.9 | 0.82 | 0.71 | 0.58 |  

3. 單位電阻值（90℃, Ω/km）  

| 截面積 (mm2) | 4    | 6    | 10   | 16   | 25   | 35   | 50   |  

|--------------|------|------|------|------|------|------|------|  

| 電阻 (Ω/km)   | 4.6   | 3.1   | 1.8   | 1.15 | 0.73 | 0.52 | 0.39 |  

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三、實戰計算示例

場景：1500V系統，單串電流183A，線長80m，環境溫度45℃，要求壓降≤2%  

選型過程：  

1. 載流量校正：  

   - 查表：45℃時 `Kt=0.82`  

   - 需最小載流量：`183A / 0.82 ≈ 223A`  

   - 查表：35mm2載流量200A < 223A → 選50mm2（250A） ?

2. 壓降驗算：  

   - 50mm2電阻：`0.39 Ω/km = 0.00039 Ω/m`  

   - 壓降公式：  

     ```math

     \Delta U = \frac{2 \times 183 \times 80 \times 0.00039}{1500} \times 100\% ≈ 0.76\% < 2\%

     ```  

   結論：50mm2同時滿足載流量和壓降要求！  

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四、特殊場景處理

1. 組串并聯時電流計算  

- 若N個組串并聯 → `總電流 = 單串Imax × N`  

- 示例： 12串并聯 → `183A × 12 = 2196A` → 需多根大截面線纜并聯（如4根185mm2）  

2. 低溫場景注意事項  

- 低溫會抬升組件電壓（V_oc↑），需確保：  

  線纜額定電壓> 1.2 × 組件低溫開路電壓  

- 示例：  

  組件標稱V_oc=50V，-25℃時電壓升幅15% → `50V × 1.15 × 1.2 = 69V`  

  → 選1000V/1500V等級電纜（常見型號：PV1-F 1.5kV）  

3. 直流電弧防護要求  

- 選用雙絕緣層光伏專用線纜（如H1Z2Z2-K），禁止使用普通線纜！  

- 正負極線同管敷設，減少電感抑制電弧  

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五、規范與認證要求

| 項目       | 強制標準                 | 關鍵要求                                  |  

|----------------|--------------------------|------------------------------------------|  

| 絕緣等級   | IEC 62930 / TüV 2 PfG   | 耐壓≥1.5kV，阻燃等級≥UL 94 V-2           |  

| 耐候性     | EN 50618                | -40℃~120℃運行，抗UV壽命≥25年             |  

| 電氣安全   | NEC 690.31(C)           | 直流線纜必須為“光伏認證專用線”            |  

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六、選型優化建議

1. 經濟性平衡：  

   - 短距離（<50m）優先滿足載流量，選小截面；  

   - 長距離（>100m）優先壓降設計，選大截面。  

2. 預埋管設計：  

   穿管敷設時載流量下降20%，需選大一級截面積。  

3. 智能監控：  

   在匯流箱處加裝直流漏電流傳感器，實時監測絕緣故障。  

> ? **口訣：  

> “電流算1.25倍，壓降卡住2%，溫度校正查表快，專纜雙絕緣最保險！”