光伏、储能、充电一体化系统用电缆的标准与要求

光伏、储能、充电一体化系统用电缆的标准与要求光储充设备用电缆标准的技术要求《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》11月2日，国务院办公厅印发，“光储充放”一体化充电站得到官方背书。规划提出：我国新能源汽车进入加速发展新阶段

新能源汽车产销量连续五年居全球首位，产业进入叠加交汇、融合发展新阶段。提高技术创新能力深化“三纵三横”研发布局。推动新能源汽车与能源融合发展促进新能源汽车与可再生能源高效协同。

鼓励“光储充放”（分布式光伏发电—储能系统—充放电）多功能综合一体站建设。….加入星球获取更多更全的数智化解决方案目录123CONTENTS光伏发电系统用电缆电池储能系统用电缆新能源汽车充电系统用电缆光伏发电系统用电缆标准差异类别项目2PfG1169/08.2007EN50618:2014IEC62930:2017命名及结构产品型号PV1-FH1Z2Z2-K62930IEC131(Class5,Halogenfree)62930IEC132(Class2,Halogenfree)62930IEC133(Class5,Containhalogens)62930IEC134(Class2,Containhalogens)额定电压DC1.0kV(max.1.8kV)AC0.6/1kV（U0/U）DC1.5kV(max.1.8kV)AC1/1kV（U0/U）DC1.5kV(max.1.8kV)AC1/1kV（U0/U）产品规格1X1.5…351X1.5…2401X1.5…400绝缘/护套无卤交联材料无卤交联材料可以有卤素或无卤素交联材料多芯电缆平行线平行线平行线，麻花线测试项目尺寸与绝缘电阻最薄点≥0.5mm20℃10^14Ω·cm90℃10^11Ω·cm见Table1见Table1绝缘电阻最小值增大耐臭氧只有MethodBMethodAMethodB只有MethodA热延伸-250±3°C200±3°C单根垂直燃烧试验类别为S，抽样试验试验类别为S，抽样试验试验类别为T，型式试验卤素及烟密度只有卤素，没有烟密度必选项目可选项目敷设安装弯曲半径无说明无说明OD≤12mm：弯曲半径≥3DOD>12mm：弯曲半径≥4DIEC62930标准介绍热寿命评价试验方法：IEC60216-1＋IEC60216-2寿命终点：断裂伸长率保留率50％。要求：通过阿累纽斯回归曲线外推至20000h时的数TI,TI≥120ºC。阿列纽斯曲线τ=AeB/θ

A,B：常量

θ：（ºC）

τ：寿命（h）二元一次方程式y=a＋bxy=lnτx=1/θa=lnAb=BIEC62930标准介绍热老化时间设计的原则1）低：当断裂伸长率保留率达到50%的最小时间为5000小时；2）高：当断裂伸长率保留率达到50%的最小时间为100小时；3）老化隔不能大于20℃，外推能大于25℃。对于耐120℃的材料，可以选择145℃、165℃、185℃至或145℃、160℃、175℃至少三个进行老化试验。AS/NZS5033-2021Installationandsafetyrequirementsforphotovoltaic(PV)arrays铝合金导体光伏电缆铝合金导体光伏电缆在光伏行业的应用交流侧–可广泛应用直流侧–已开始尝试投入使用面临的技术挑战：载流量小抗拉强度低，耐弯曲性能差铜铝连接问题-铝合金表面氧化膜-铜铝电化学腐蚀-铜铝膨胀系数不一致-铝的压蠕变变形大铝合金导体光伏电缆性能需求：减轻电缆重量具备耐臭氧、耐酸碱和耐环境气候等耐外部环境特点25年长寿命降低安装成本，可直埋，可用于多组件串并联。载流量满足要求铝导体机械性能满意铜铝连接安全统一的型号和实验项目，避免要求不一StatusofstandardsforPVALNewTUVRheinland’s2PfG2642/01.22:

“RequirementsforElectriccableswithaluminumalloyconductorsforuseinphotovoltaic-systems”DevelopedbyTUVRheinlandincooperationwithtensofChinesecablemanufacturers,NationallaboratoriesandEndusers.Basedonexisting2PfGandIEC62930:2017.MajorChanges2Codedesignation

PV1500DC-ALwithCodeofconductorscharacteristic:Class1,2solidconductorsandstrandedconductors………………omitClass5flexibleconductors…………………-KCodeofthermalendurancecharacteristic:Thermalindex90°C………………………omitThermalindex120°C……………………120°CCodeofarmour:Unarmoredcables…………………………omitDirectburialarmoredcables………………DBMajorChanges3Conductors

TheclassesoftheconductorsshallbeClass1,2inaccordancewithIEC60228orClass5inaccordancewithannexA.NOTECableswithClass5conductorsaresuitableforfreemovable,freehangingandfixedinstallation.CableswithClass1,2conductorsarelimitedtofixedinstallationswherenoflexing.PreferreddiametersforClass1,2conductors:10to400mm2PreferreddiametersforClass5conductors:2.5to400mm2MajorChanges3Conductors-AnnexARequirementofaluminiumalloyconductors

Material,ConstructionandResistance.BasedonISO19642-4,-6,ASTMB800-05andmanufacturers'suggestions.TableA.1ChemicalpositionofaluminiumalloyTableA.2Class5flexiblealuminiumalloyconductorsNominalcross-sectionalareamm2MaximumdiameterofwiresinconductormmMaximumdiameterofconductormmMaximumresistanceofconductorat20°CΩ/km2,50,312,413,2040,313,08,1060,313,95,05100,415,13,08160,416,31,91250,417,81,200350,419,20,868500,4111,00,641700,5113,10,443950,5115,10,3201200,5117,00,2531500,5119,00,2061850,5121,00,1642400,5124,00,1253000,5127,00,10004000,5131,00,0778MajorChanges3Conductors-AnnexARequirementofaluminiumalloyconductors

TableA.3Mechanicalpropertiesofclass5flexiblealuminiumalloyconductors1233456Ref.TestUnitsRequirementsCategoryofTestmethoddescribedinNo.

teststandardclause1Tensilestrength

T,SISO6892-1:2019

Valuestobeobtainedforthetensilestrength

–median,min.N/mm298to159

2Elongationatbreak

T,SISO6892-1:2019

Valuestobeobtainedfortheelongationatbreak:

–median,min.%10

3Bendingtest

T

AnnexC(GB/T4909.5-2009)

Bendingangle°90

–

Numberoftimesnotdamaged

≥20

4pressiveCreep

Ifrequired

AnnexD(GB/T30552-2014AnnexB)

PressurestressMPa55

Temperature°C90

Durationh100

-pressivecreepcurve

-

MajorChanges3Conductors-AnnexARequirementofaluminiumalloyconductors

TableA.3Mechanicalpropertiesofclass5flexiblealuminiumalloyconductorsBendingtestAnnexC(GB/T4909.5-2009)pressiveCreepAnnexD(GB/T30552-2014AnnexB)Accordingtotheobtainedoriginalcreepdata,calculatethecreepstrainofthesampleateachtimepoint,anddrawthe“creepstrain–time”curve.Aluminum-CopperConnection

Certificatesshallstate“Forconnections,suitablealuminum-copperconnectorsshallbeused”Thestatementin2PfG2642:Foraluminiumalloyconductorsspecialrequirementsforterminationaretobeconsidered.Soonlysuitableterminalsspecifiedforaluminiumconductorsshallbeused.Requirementsforsuchterminalsarenotpartofthisstandard.水上漂浮光伏（FPV）用线缆标准现状CablesforFloatingPVTUVRheinland’s2PfG2750/09.20:

“RequirementsforcableswithimprovedwaterresistanceforinstallationinPVSystems”DevelopedbyTUVRheinlandincooperationwithtwocablemanufacturers:Studer(Switzerland)KBE-Elektrotechnik(Germany)Differences/AdditionalTestsbetweenIEC62930:2017and2PfG2750/09.2020

Longtermresistanceofinsulationtod.c.onpletedcables2016h(12weeks)insteadof240hWater90°Cinsteadof85°CAppliedDCVoltage3,6kVinsteadof1,8kVDifferences/AdditionalTestsbetweenIEC62930:2017and2PfG2750/09.2020

basedonUL44,UL1581andUL2556Durationof14Daysand90°CWaterTemperatureChangeofcapacitance海上光伏发电系统用电缆相比湖泊、水库等水上光伏电缆，海上光伏系统用电缆的要求更为苛刻

由淡水变为海水（更好的阻水性能，更高的材料耐水解能力）

更强的湿热环境（电缆要满足湿热测试要求）

更强的阳光照射（提高电缆的耐UV性能）

海上高盐雾的腐蚀（增加材料耐盐雾测试）

潮湿情况下（增加材料耐霉菌测试）海上光伏电缆标准重点变化1.绝缘电阻测试海上光伏电缆标准重点变化2.绝缘长期耐直流测试海上光伏电缆标准重点变化3.耐盐雾腐蚀DC2000VPVcable目录3CONTENTS光伏发电系统用电缆电池储能系统用电缆新能源汽车充电系统用电缆12电池储能系统用电缆的定义电池互连PCS连接电力电缆电化学储能系统用直流侧电缆是电池储能系统中连接直流侧的电池模块之间、电池簇之间、电池簇与汇流箱及电池簇与储能变流器之间的电缆电池储能系统用电缆

储能电缆绝缘和护套材料的技术要点布线空间狭窄，线缆弯曲半径小材料要求柔软，硬度低通过单根垂直燃烧实验材料阻燃要好电缆有使用寿命要求材料需满足热寿命实验有与电池电解液接触风险材料需耐电池电解液等液体有户外使用、海边使用情形材料需耐UV、耐盐雾部分使用场景有环保要求材料需无卤、低烟、阻燃电池储能系统用电缆的特点Introduction分类场景应用储能系统特点BESS电缆特点室内环境可控；可能人员密集；电池酸液长期室外-光伏-风电环境不可控；人员相对稀少耐环境要求低，环保及防火要求高-低烟-无卤-阻燃-耐电池酸-寿命匹配耐环境要求高，环保及防火要求低-耐湿热-耐酸碱-耐候性（UV）-耐盐雾-阻燃-耐电池酸-寿命匹配电池储能系统用电缆需方：不适用的电缆安全隐患有哪些？高电压、发热大、使用环境因素影响、电缆阻燃……应该如何对电缆选型？材料、截面积、厚度、使用寿命、柔软度…...高速发展的新兴行业，标准不能缺失供方：应该执行什么标准？IEC、EN、GB……应该如何进行电缆设计？材料、截面积、厚度、测试要求、客户附加要求……研发投入大、试错成本高电池储能系统用电缆2019.06TUV莱茵颁布全球首份电化学储能系统用电缆标准：2PfG2693/06.19《RequirementsforElectricCablesConnectedtoBatteryEnergyStorageSystem》。2022.06TUV莱茵拟对该标准进行更新，同时某著名企业(TICW)，共同起草标准。TUV莱茵届时将发布2PfG2693新版本。国缆检测同时将发布TICW规范。2022.09-2022.11联合标准评审会议于2022年9月和11月在上海举行，涵盖主机厂家、电缆厂家、材料厂家、认证检测单位等专家团将对标准进行评审。2023.04于2023年04月07日在北京第十一届储能国际峰会上，2PfG2693新版与TICW27电化学储能系统用直流侧电缆联合标准发布。2PfG2693标准历程2PfG2693新版与TICW27电化学储能系统用直流侧电缆联合标准电压等级额定电压V1DC1000VV2DC1500V额定电压及围绝缘/护套材料正常运行时导体最高允℃使用环境围℃聚氯乙烯+90-20～+50交联聚烯烃+125-40～+60硅橡胶+150-40～+602PfG2693新版与TICW27电化学储能系统用直流侧电缆联合标准系列代号：电化学储能系统用……….……ES使用环境代号：户外使用…………P室内使用…………L额定电压等级：额定运行电压DC1000V………10额定运行电压DC1500V…..…15产品代号导体代号第5种铜导体……………K第6种铜导体……………H绝缘/护套材料代号聚氯乙烯PVC………..V2125°C交联聚烯烃XLPO……………Z3硅橡胶…..……………S特殊性能代号：耐盐雾………………SM-R耐湿热………………DH-RThermalindex………….TI90/125/150°C2PfG2693新版与TICW27电化学储能系统用直流侧电缆联合标准电气试验结构尺寸检测PVC机械物理性能交联聚烯烃机械物理性能硅橡胶机械物理性能导体直流电阻导体结构和镀层检查老化前机械性能老化前机械性能老化前机械性能成品电缆电压试验单丝外径老化后机械性能老化后机械性能老化后机械性能绝缘体积电阻率测量绝缘厚度失重试验热延伸试验热延伸试验绝缘耐长期直流试验护套厚度热冲击试验收缩试验抗撕试验护套表面电阻外径高低低-椭圆度低相容性试验热寿命试验-电缆标志热稳定试验热寿命试验---相容性试验----热寿命试验--试验项目2PfG2693新版与TICW27电化学储能系统用直流侧电缆联合标准试验项目成品试验耐化学液体pH值和电导率试验柔韧性试验烟密度试验单根垂直燃烧试验湿热试验（有需要时）酸气含量试验耐盐雾试验（有需要时）氟含量试验人工气候老化试验（有需要时）2PfG2693/03.23

ElectricCablesforBatteryEnergyStorageSystem2PfG2693/03.23

ElectricCablesforBatteryEnergyStorageSystem目录CONTENTS光伏发电系统用电缆电池储能系统用电缆新能源汽车充电系统用电缆123电动汽车充电模式EVCharingmode充电电缆EVchargingcablesIECIEC62893-1/2/3：2017欧洲EUEN50620:2017(交流35mm2以下)中国ChinaGB/T33594-2017美国USA加拿大

CanadaUL62CSAC22.2No.49日本JapanJCS4522主要标准StandardsforAC,mode1-3充电电缆EVchargingcablesIECIEC62893-4-1:2020欧洲EUCCS参考TÜV莱茵规范2PfG1908日本JapanCHAdeMO参照JCS4522中国ChinaGB/T

GB/T33594-2017美国USA加拿大

CanadaTeslaSuperchargerUL,Tesla主要标准StandardsforDC,mode4充电电缆EVchargingcables充电电缆EVchargingcables2020年6月19日，中国电力企业联某著名企业与CHAdeMO协议会、东京电力控股株式会社共同主办的新一代电动汽车充电技术中日联合发布会在北京举行，发布了新一代ChaoJi充电技术白皮书与CHAdeMO3.0标准。目前的实车测试结果显示，ChaoJi充电技术的最大充电电流可达360A，未来目标是充电功率可高达900kW，仅需充电5分钟就能行驶400km，电动汽车充电将变得更加方便快捷。LiquidCooledEVCableLiquidCooledEVCableHighpowerchargingsystem：15min充80%国外某厂家(H)的解决方案：

400A/1000V

，功率达到400kW。内置液体冷却系统，导体规格仅35平方，非常轻便。液冷充电桩电缆

LiquidcooledEVcable更大的充电电流更小的电缆尺寸What’snew?不同的思路冷却介质的选择管材的选择连接器冷却的重要性整个充电系统的兼容性液冷充电桩电缆

LiquidcooledEVcableIEC62893SeriesIECTS62893-4-2:2021

LiquidcooledEVcableNo.ItemIECTS62893-4-2Draft1RatedVoltageMax.

DC1.5kV2Codedesignation62893IEC129(EVM-1)62893IEC130(EVM-2)62893IEC131(EVM-3)3MaterialConductor:AnnealedCopper,plainortinned.Insulation:EVI-1(Thermoplastic,Halogenfree)forpilot,controlortemperaturesensorcores,

EVI-2

(Cross-linked,Halogenfree)forpowercoresandothercoresSheath:EVM-1(Thermoplastic,Halogenfree)

EVM-2(Cross-linked,Halogenfree)

EVM-3(Cross-linked,Halogen

contained)Tubes:1.Resistanttotheliquidcoolant.

2.Resistanttoheat.

3.Iftheinsulationisalsousedasatube,thematerial

needfulfilEVI-2inIEC62893-1andAnnexFCoppercorrosiontest.4.WithstandtheratedoperatingpressureIECTS62893-4-2:2021LiquidcooledEVcableAnnexFpatibilitytestofcoolant制冷剂相容性试验

Thistestestablishesthemethodfordeterminingthechemicalpatibilityofcopperconductors,tubematerialorinsulationmaterialthatdirectcontactwiththeliquidcoolingmedia.液冷管（带导体）2段300mm样品（1试验，1参照）5个样品试片制冷剂相容性试验135℃,168h室温16to24h抗拉强度变化率≤±30%；断裂伸长率变化率≤±30%；铜导体表面检查是否腐蚀回流管（不带导体）10个样品试片（5试验，5参照）制冷剂相容性试验120℃,168h室温16to24h抗拉强度变化率≤±30%；断裂伸长率变化率≤±30%；IECTS62893-4-2:2021LiquidcooledEVcablePressuretestsfortubes液冷管承压试验

抽样试验室ISO1402CL8.3Burstpressuretest≥3倍最大运行压力型式试验电缆最高导体运行（90℃）下ISO1402CL8.3Burstpressuretest≥1.5倍最大