太阳能 PV 电缆选型服务指南
// 在安装前用载流量、降额和电压降检查规划 PV 源电路、输出电路、逆变器馈线和屋顶导管线路。 //
太阳能 PV 布线首先是电流、温度和距离问题，而不是简单查 AWG 表。先记录组件 Isc、组串数量、逆变器输入、回路电压、绝缘、屋顶环境温度、管路分组、单程长度以及采用的 NEC 或 IEC 规则。
NEC 690 电流基础
PV 源电路和输出电路通常先用组件短路电流和 NEC 690.8 连续电流系数，再做载流量修正。
屋顶温度
暴晒屋顶导管中的导体在 NEC 310 环境温度和分组修正后，可用载流量会下降。
IEC 复核
IEC 60364-7-712 和 IEC 60364-5-52 检查 PV 安装方式、电缆载流量、保护和电压降。
摘要
- 不要只按逆变器瓦数选择 PV 电缆
- 从组件 Isc、并联组串、最大电流、温度和单程距离开始
- 检查 NEC 690.8、NEC 690.31、NEC 310、接地和快速关断
- 项目未另有要求时，DC 2% 和 AC 3% 是常见设计目标
- 记录使用 PV wire、USE-2、导管内 THWN-2 或 IEC 60228 公制电缆
关键定义
PV 源电路
PV 源电路是从一个组件组串到汇流箱或逆变器输入端的直流导体路径。
PV 输出电路
PV 输出电路把多个源电路合并后的直流输出送到逆变器设备。
电压降
电压降是由电流、电阻、材料、温度和回路长度造成的电压损失。
选型流程
步骤 1 - 收集 PV 数据
记录 Isc、Voc、并联组串、逆变器输入电流、DC 电压、AC 输出电流、导体材料、绝缘类型和最长单程路径。
步骤 2 - 计算回路电流
按 NEC 690.8 或 IEC 项目依据先计算电流，再做载流量修正。例如 11.2A Isc x 1.25 = 14A，再进入降额复核。
步骤 3 - 应用现场条件
检查屋顶环境温度、导管填充、载流导体数量、端子温度、潮湿场所列名、耐阳光和铜铝端接。
步骤 4 - 检查电压降
分别计算 DC 源电路、DC 输出电路和 AC 逆变器馈线。600V 或 1000V DC 组串与 120V 或 240V AC 支路的百分比裕量不同。
步骤 5 - 协调验收细节
订购电缆前确认隔离开关、过流保护、设备接地、等电位连接、标签、快速关断、导管填充和 AHJ 文件。
计算示例
住宅组串到逆变器
两个并联组串，每串组件 Isc 11.2A，450V DC 工作电压，95 ft 单程铜 PV 线。
11.2A x 2 x 1.25 = 28A，是修正前设计电流。10 AWG 铜线可能满足载流量，但若业主希望 DC 损耗约 2%，应比较 10 AWG 和 8 AWG。
屋顶汇流箱输出
四个 12A 组串汇成 48A，屋顶高温导管段，单程 160 ft 到逆变器设备。
48A x 1.25 = 60A，是降额前电流基础。6 AWG 铜可作为起点，温度修正和 2% 电压降都严格时应复核 4 AWG。
400V IEC 逆变器馈线
25A AC 逆变器输出，42 m 单程，铜多芯电缆在桥架中与其他新能源回路成组敷设。
某些 IEC 敷设方式下 6 mm2 可能通过，但考虑成组和 IEC 60364-5-52 第 525 条电压降时常复核 10 mm2。
PV 电路比较
| 电路 | 选型依据 | 可能导体 | 电压降风险 | 规范备注 |
|---|---|---|---|---|
| 单组串源电路 | 组件 Isc x NEC 690.8 基础 | 10-12 AWG 铜 PV 线常见 | 除长距离外低到中 | NEC 690.8 和 690.31 |
| 合并 DC 输出电路 | 汇流后的并联组串电流 | 按组串和距离常见 8-4 AWG 铜 | 超过 100-200 ft 较高 | NEC 690, 310, 导管填充 |
| AC 逆变器馈线 | 逆变器连续输出电流 | 需要时断路器和导体按 125% 复核 | 远端逆变器为中等 | NEC 705, 215, 310 |
| 屋顶导管线路 | 热量和分组修正后的载流量 | 按 NEC 310 修正后可能加大线径 | 中等，因为热量也会增加电阻 | NEC 310 环境和调整 |
| IEC PV 电缆路径 | 设计电流和敷设方式 | 按方法和压降为 4-10 mm2 | 30-60 m 路径中等 | IEC 60364-7-712 和 5-52 |
规范检查点
将这些条款作为设计检查点，并确认采用的规范版本、逆变器列名、组件说明和当地 AHJ 解释。
NEC 690.8
定义 PV 回路电流计算，用于导体载流量和过流保护复核之前。
NEC 690.31
规定 PV 布线方法、导体类型、路径和光伏系统安装要求。
NEC 310 和第 9 章
一起检查导体载流量、修正和调整系数、端子温度以及导管填充。
NEC 250 和 705
复核接地、等电位连接、并联系统、逆变器输出和服务协调。
IEC 60364-7-712
给出光伏供电系统的 IEC 要求和 PV 专项检查。
IEC 60364-5-52
复核电缆载流量、敷设方式、成组、环境温度和第 525 条电压降。
现场检查清单
- 使用组件 Isc 和组串数量，不只看阵列瓦数。
- 分别计算源电路、输出电路和逆变器馈线。
- 在信任载流量表之前检查屋顶温度和载流导体数量。
- 为每个 DC 和 AC 段输入单程距离。
- 确认 PV wire、USE-2 或 THWN-2 是否适合阳光、潮湿场所和导管路径。
- 确认快速关断、隔离开关、标签、接地、等电位连接和设备列名。
- 把计算与逆变器数据表、组串图、导管表和验收资料一起保存。
太阳能 PV 电缆选型常见问题
住宅 PV 组串常用什么线径？
许多住宅源电路使用 10 AWG 或 12 AWG 铜 PV 线，但最终尺寸取决于组件 Isc、并联组串、温度修正和电压降。
为什么 NEC 690.8 使用短路电流？
强日照下 PV 组件可能产生接近 Isc 的电流，所以 NEC 690.8 从短路电流开始并应用系数。
太阳能 DC 布线必须控制在 2% 电压降吗？
通常不是通用强制规则。许多设计师把 DC 损耗约 2% 作为性能目标，AC 逆变器馈线约 3%，除非业主或 IEC 规格另有要求。
THHN 可以用于室外 PV 回路吗？
单独 THHN 不等同于用于暴露屋顶 DC 布线的列名 PV 导体。应核对 PV wire、USE-2、导管内 THWN-2、潮湿场所、耐阳光和设备列名。
从汇流箱到逆变器怎样选线？
相加并联组串电流，应用 NEC 690.8 或 IEC 项目系数，按屋顶条件修正载流量，再计算到逆变器的全路径电压降。
IEC 太阳能电缆选型与 AWG 有何不同？
IEC 使用 mm2 截面积、敷设方式、成组系数、保护装置配合和 IEC 60364 电压降检查。