Kodėl svarbu atlikti fotovoltinių kabelių tempimo bandymus atšiauriomis sąlygomis

Saulės energijai ir toliau skatinant pasaulinį perėjimą prie švarios elektros energijos, fotovoltinių (FV) sistemų komponentų patikimumas tapo svarbesnis nei bet kada anksčiau, ypač atšiaurioje aplinkoje, pavyzdžiui, dykumose, ant stogų, plaukiojančiose saulės baterijų masyvuose ir jūrinėse platformose. Tarp visų komponentų,PV kabeliai yra energijos perdavimo gyvybės linijos. Siekiant užtikrinti ilgalaikį patvarumą ir našumą, vienas mechaninis bandymas yra labai svarbus:tempimo bandymas.

Šiame straipsnyje nagrinėjama, ką reiškia PV kabelių tempimo bandymai, kodėl jie yra būtini, kokie standartai juos reglamentuoja ir kaip medžiagos bei kabelio konstrukcija veikia tempiamąjį stiprumą.

1. Kas yra PV kabelių tempimo bandymas?

Tempimo bandymas yra mechaninė procedūra, naudojama medžiagos ar komponento atsparumui slėgiui matuoti.traukimo jėgosiki gedimo. Fotovoltinių kabelių atveju tai lemia, kiek mechaninio įtempio gali atlaikyti kabelio komponentai, tokie kaip izoliacija, apvalkalas ir laidininkas, prieš sulūždami ar deformuodamiesi.

Tempimo bandymo metu kabelio pavyzdys užspaudžiamas abiejuose galuose ir ištraukiamas atskirai naudojantuniversali bandymo mašinakontroliuojamu greičiu. Matavimai atliekami:

• Lūžio jėga(matuojamas niutonais arba MPa),

• Pailgėjimas lūžio metu(kiek jis išsitempia prieš sugedimą) ir

• Tempimo stipris(didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti).

Tempimo bandymai atliekami suatskiri sluoksniaikabelio (izoliacijos ir apvalkalo) ir kartais viso surinkimo, priklausomai nuo standartinių reikalavimų.

2. Kodėl reikia atlikti fotovoltinių kabelių tempimo bandymus?

Tempimo bandymas nėra tik laboratorinis formalumas – jis tiesiogiai koreliuoja su kabelio eksploatacinėmis savybėmis realiomis sąlygomis.

Pagrindinės priežastys, kodėl PV kabeliams reikalingas tempimo bandymas:

• Montavimo įtempis:Vyniojant, tempiant ir lenkiant, kabeliai patiria įtampą, kuri, jei stiprumo nepakanka, gali sukelti vidinių pažeidimų.

• Aplinkosaugos iššūkiai:Vėjo slėgis, sniego apkrovos, mechaninė vibracija (pvz., dėl sekimo įrenginių) arba smėlio erozija laikui bėgant gali sukelti jėgą.

• Saugos užtikrinimas:Įtempti kabeliai, kurie įtrūksta, plyšta arba praranda laidumą, gali sukelti energijos nuostolius ar net lanko gedimus.

• Atitiktis ir patikimumas:Komercinės ir ekstremalios aplinkos projektams reikalingos sertifikuotos mechaninės savybės, atitinkančios pasaulinius standartus.

Trumpai tariant, tempimo bandymas užtikrina, kad kabelis atlaikytųmechaninis įtempis be gedimų, mažinant riziką ir gerinant ilgalaikį stabilumą.

3. Pramonės standartai, reglamentuojantys PV kabelių tempimo bandymus

Fotovoltiniai kabeliai turi atitikti griežtus tarptautinius standartus, kuriuose nustatyti minimalūs tempimo reikalavimai skirtingoms kabelio dalims.

Pagrindiniai standartai apima:

• IEC 62930:Nurodo izoliacinių ir apvalkalų medžiagų tempiamąjį stiprumą ir pailgėjimą prieš ir po sendinimo.

• EN 50618:Europos PV kabelių standartas, reikalaujantis mechaninio atsparumo, įskaitant apvalkalų ir izoliacijos tempiamąjį stiprumą, bandymų.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Dėmesys skiriamas FV sistemų kabeliams, kurių įtampa yra iki 1,8 kV nuolatinės srovės, įskaitant išsamius tempimo ir pailgėjimo bandymų reikalavimus.

• UL 4703 (JAV rinkai):Taip pat atliekami tempiamojo stiprumo bandymai medžiagų vertinimo metu.

Kiekvienas standartas apibrėžia:

• Minimalus tempiamasis stipris(pvz., ≥12,5 MPa XLPE izoliacijai),

• Pailgėjimas lūžio metu(pvz., ≥125 % arba daugiau, priklausomai nuo medžiagos),

• Senėjimo bandymo sąlygos(pvz., brandinimas orkaitėje 120 °C temperatūroje 240 valandų) ir

• Bandymo procedūros(mėginio ilgis, greitis, aplinkos sąlygos).

Šie standartai užtikrina, kad kabeliai būtų pakankamai patvarūs, kad atitiktų saulės energijos įrenginių poreikius visame pasaulyje.

4. Kaip kabelių medžiagos ir konstrukcija veikia tempiamąsias savybes

Ne visi PV kabeliai yra vienodi.medžiagos sudėtisirkabelio dizainasvaidina svarbų vaidmenį nustatant tempimo stiprumą.

Materialinis poveikis:

• XLPE (susietas polietilenas):Pasižymi puikiu tempiamuoju stiprumu ir terminiu stabilumu, dažniausiai naudojama EN 50618 standarto kabeliuose.

• PVC:Pigesnis, bet mažesnis mechaninis stiprumas – mažiau pageidaujamas lauko arba komunalinių paslaugų FV įrenginiuose.

• TPE / LSZH:Mažai dūmingi, behalogeniai variantai, užtikrinantys lankstumo ir vidutinio tempiamojo atsparumo pusiausvyrą.

Laidininko poveikis:

• Alavuotas varis:Padidina atsparumą korozijai ir pagerina mechaninį sukibimą su izoliacija.

• Suvyta ir vientisa:Susukti laidininkai pagerina lankstumą ir sumažina lūžio riziką dėl pakartotinio įtempimo.

Konstrukcinis projektavimas:

• Apvalkalo sutvirtinimas:Kai kurie PV kabeliai turi aramidinio pluošto arba dvigubo apvalkalo konstrukcijas, kad būtų užtikrintas didesnis atsparumas tempimui.

• Daugiabranduolis ir vieno branduolio:Daugiagysliai kabeliai paprastai pasižymi sudėtingesnėmis mechaninėmis savybėmis, tačiau jiems gali būti naudingesni sustiprinti užpildai.

Aukštos kokybės medžiagų pasirinkimas ir optimizuota konstrukcijos konstrukcija žymiai pagerina kabelio gebėjimą išlaikyti tempimo bandymus ir veikti lauko sąlygomis.

Išvada

Tempimo bandymas yra esminis kriterijus, užtikrinantismechaninis atsparumasfotovoltinių kabelių. Sudėtingoje aplinkoje – ar tai būtų kaitri saulė, stiprus vėjas, ar jūros purslai –Kabelio gedimas nėra išeitis.

Suprasdami tempimo bandymus, pasirinkdami reikalavimus atitinkančius gaminius ir tiekdami juos iš sertifikuotų gamintojų, saulės energijos sąnaudų sutartys, vystytojai ir pirkimų komandos gali užtikrintisaugus, efektyvus ir ilgalaikis energijos tiekimas.

Ieškote PV kabelių, kurie atitiktų IEC, EN arba TÜV tempimo standartus?
Bendradarbiaukite suDanyang Winpower laidų ir kabelių gamybos įmonė, Ltd.kuris teikia išsamias mechaninių bandymų ataskaitas ir medžiagų atsekamumo galimybes, kad užtikrintų, jog jūsų saulės energijos projektas atlaikys laiko išbandymą.