太阳能光伏系统电缆选型需综合考虑电气性能、环境适应性及经济性，核心计算方法围绕**截面积选择**与**电压降校验**展开，具体步骤如下：

### **一、核心计算公式**
1. **截面积计算（基于载流量与电压降）**
公式：
$$
A = \frac{I_{\text{max}} \cdot L \cdot 2}{V_d \cdot \rho}
$$
- **参数说明**：
- $A$：电缆截面积（mm²）
- $I_{\text{max}}$：最大工作电流（A），可通过组件峰值功率除以开路电压估算，或根据并联组件数量 $N_p$ 与单组件最佳工作电流 $I_{\text{mpp}}$ 计算：$I_{\text{total}} = N_p \cdot I_{\text{mpp}}$。
- $L$：电缆长度（m），需计算正负极总长度（如单串组件至逆变器距离为 $L$，则总长度为 $2L$）。
- $V_d$：允许电压降（V），直流系统建议不超过组件工作电压的2%（如600V系统，$V_d \leq 12$V）。
- $\rho$：导体电阻率（Ω·mm²/m），铜导体取0.0184~0.0192（40℃时），铝导体取0.031~0.0315。

2. **电压降校验**
公式：
$$
\Delta U\% = \frac{173 \cdot I_g \cdot L \cdot (r \cdot \cos\phi + x \cdot \sin\phi)}{U}
$$
- **参数说明**：
- $\Delta U\%$：实际电压降百分比，需≤允许值（直流2%，交流5%）。
- $I_g$：工作电流（A）。
- $L$：电缆长度（km）。
- $r$：单位长度直流电阻（Ω/km）。
- $x$：单位长度电抗（Ω/km），直流系统可忽略（$x=0$）。
- $U$：系统电压（V）。

### **二、选型步骤**
1. **确定最大电流**
- 根据组件参数计算：$I_{\text{mpp}}$ 为单组件最佳工作电流，$N_p$ 为并联组件数，则 $I_{\text{total}} = N_p \cdot I_{\text{mpp}}$。
- 考虑温度波动：高温环境下电流可能降低，需预留余量。

2. **选择电缆截面积**
- **直流电缆**：
- 常用规格：4mm²、6mm²、10mm²等。
- 示例：若组件工作电压600V，$I_{\text{total}}=13$A，允许压降12V，电缆长度120m，则：
$$
A = \frac{13 \cdot 120 \cdot 2}{12 \cdot 0.0192} \approx 4.06 \text{mm}^2
$$
实际选型需向上取整为4mm²或6mm²（根据长度调整）。
- **交流电缆**：
- 载流量需乘以校正系数（如环境温度、敷设方式），常用铜缆（BVR、YJV）或铝合金缆（ZC-YJLHV）。
- 示例：30kW逆变器，输出电流约45A，敷设长度100m，压降≤5%，可选3×16mm²铝合金缆。

3. **校验电压降与载流量**
- 载流量：电缆额定载流量需≥实际电流的1.25倍（短距离）或1.56倍（长距离）。
- 电压降：通过公式计算，确保≤允许值。

4. **环境适应性验证**
- **耐候性**：户外电缆需具备防紫外线、耐臭氧、耐高温（如辐照交联聚烯烃护套）。
- **机械强度**：电缆需承受安装时的弯折、张力，避免护套破损。
- **阻燃性**：选择低烟无卤阻燃材料，减少火灾风险。

### **三、选型原则与注意事项**
1. **直流系统**：
- 优先选用光伏专用电缆（如PV1-F、H1Z2Z2-K），适应恶劣环境。
- 截面积选择：4mm²适用于组串≥16块、长度≤230m；6mm²适用于更远距离。

2. **交流系统**：
- 铜缆：导电性优、线损低，适合高载流、短距离。
- 铝合金缆：轻量化、成本低，适合长距离、预算有限项目。

3. **经济性平衡**：
- 避免过度选型，但需确保长期运行可靠性。
- 考虑敷设方式（直埋、桥架、穿管）对载流量的影响。

### **四、示例计算**
**场景**：10kW光伏系统，组件工作电压600V，$I_{\text{mpp}}=8.5$A，并联组件数12块，电缆长度80m。
1. **最大电流**：$I_{\text{total}} = 12 \cdot 8.5 = 102$A。
2. **截面积计算**（允许压降12V，铜导体$\rho=0.0192$）：
$$
A = \frac{102 \cdot 80 \cdot 2}{12 \cdot 0.0192} \approx 6.94 \text{mm}^2
$$
实际选型6mm²（需校验电压降）。
3. **电压降校验**：
- 6mm²电缆电阻：$3.1$mΩ/m，总电阻$3.1 \cdot 0.08 = 0.248$Ω。
- 电压降：$102 \cdot 0.248 = 25.3$V（超限），需改用10mm²电缆。

**结论**：选用10mm²光伏专用直流电缆，确保电压降≤2%。