מדוע הביצועים של כבלים פוטו-וולטאיים חשובים?

מדוע הביצועים של כבלים פוטו-וולטאיים חשובים?כבלים פוטו-וולטאיים חשופים לרוב לאור השמש, ומערכות אנרגיה סולארית משמשות לרוב בתנאים סביבתיים קשים, כגון טמפרטורות גבוהות וקרינה אולטרה סגולה.באירופה, ימי שמש יגרמו לטמפרטורת האתר של מערכות האנרגיה הסולארית להגיע ל-100 מעלות צלזיוס.

נכון להיום, החומרים השונים בהם אנו יכולים להשתמש כוללים PVC, גומי, TPE וחומרים צולבים איכותיים, אך למרבה הצער, לרוב משתמשים בחוץ בכבלי גומי בדירוג של 90°C ואפילו בכבלי PVC בדירוג של 70°C.על מנת לחסוך בעלויות, קבלנים רבים אינם בוחרים בכבלים מיוחדים למערכות אנרגיה סולארית, אלא בוחרים בכבלי PVC רגילים להחלפת כבלים פוטו-וולטאיים.ברור שזה ישפיע מאוד על חיי השירות של המערכת.

המאפיינים של כבלים פוטו-וולטאיים נקבעים על פי חומרי בידוד הכבלים והמעטפת המיוחדים שלהם, אותם אנו מכנים PE cross-linked.לאחר הקרנה באמצעות מאיץ קרינה, המבנה המולקולרי של חומר הכבל ישתנה, ובכך יספק את היבטי הביצועים השונים שלו.

עמידות בעומסים מכניים למעשה, במהלך התקנה ותחזוקה, ניתן לנתב כבלים על הקצוות החדים של מבני הגג, ועל הכבלים לעמוד בלחץ, כיפוף, מתח, עומסי מתח צולבים ופגיעות חזקות.אם מעטפת הכבל אינה חזקה מספיק, שכבת בידוד הכבל תיפגע קשות, ובכך תשפיע על חיי השירות של הכבל כולו, או תגרום לבעיות כגון קצר חשמלי, שריפה ופציעה אישית.

ביצועים של כבלים פוטו-וולטאיים

תכונות חשמליות

התנגדות DC

התנגדות DC של הליבה המוליכה של הכבל המוגמר ב-20℃ אינה גדולה מ-5.09Ω/ק"מ.

בדיקת מתח טבילה במים

הכבל המוגמר (20 מטר) טובל במים (20±5) ℃ למשך שעה ולאחר מכן נבדק עבור מתח של 5 דקות (AC 6.5kV או DC 15kV) ללא התמוטטות.

התנגדות מתח DC לטווח ארוך

אורכה של המדגם הוא 5 מ' וממוקם במים מזוקקים (85±2)℃ המכילים 3% נתרן כלורי (NaCl) למשך (240±2) שעות, כששני הקצוות חשופים לפני המים למשך 30 ס"מ.מתח DC של 0.9kV מופעל בין הליבה למים (הליבה המוליכה מחוברת לקוטב החיובי והמים מחוברים לקוטב השלילי).לאחר הוצאת הדגימה מתבצעת בדיקת מתח טבילת מים.מתח הבדיקה הוא AC 1kV, ואין צורך בהתמוטטות.

עמידות בידוד

התנגדות הבידוד של הכבל המוגמר ב-20℃ אינה פחותה מ-1014Ω˙cm, והתנגדות הבידוד של הכבל המוגמר ב-90℃ אינה פחותה מ-1011Ω˙cm.

התנגדות פני המעטפת

התנגדות פני השטח של מעטפת הכבל המוגמרת צריכה להיות לא פחות מ-109Ω.

נכסים אחרים

בדיקת לחץ בטמפרטורה גבוהה (GB/T 2951.31-2008)

טמפרטורה (140±3)℃, זמן 240 דקות, k=0.6, עומק השקע אינו עולה על 50% מהעובי הכולל של הבידוד והמעטפת.ובדיקת מתח AC6.5kV, 5 דקות מתבצעת, ואין צורך בהתמוטטות.

בדיקת חום רטוב

המדגם ממוקם בסביבה עם טמפרטורה של 90℃ ולחות יחסית של 85% למשך 1000 שעות.לאחר קירור לטמפרטורת החדר, קצב השינוי של חוזק המתיחה הוא ≤-30% וקצב השינוי של התארכות בשבירה הוא ≤-30% בהשוואה לפני הבדיקה.

בדיקת עמידות לתמיסת חומצה ואלקלי (GB/T 2951.21-2008)

שתי קבוצות של דגימות הוטבלו בתמיסת חומצה אוקסלית בריכוז של 45g/L ובתמיסת נתרן הידרוקסיד בריכוז של 40g/L, בהתאמה, בטמפרטורה של 23℃ למשך 168 שעות.בהשוואה לפני הטבילה בתמיסה, שיעור השינוי בחוזק המתיחה היה ≤±30%, וההתארכות בשבירה הייתה ≥100%.

בדיקת תאימות

לאחר שהכבל התיישן במשך 7×24 שעות ב-(135±2)℃, שיעור השינוי של חוזק המתיחה לפני ואחרי הזדקנות הבידוד היה ≤±30%, ושיעור השינוי של התארכות בשבירה היה ≤±30%;שיעור השינוי של חוזק המתיחה לפני ואחרי הזדקנות המעטפת היה ≤-30%, ושיעור השינוי של התארכות בשבירה היה ≤±30%.

בדיקת השפעה בטמפרטורה נמוכה (8.5 אינץ' GB/T 2951.14-2008)

טמפרטורת קירור -40℃, זמן 16 שעות, משקל ירידה 1000 גרם, מסת בלוק אימפקט 200 גרם, גובה ירידה 100 מ"מ, ללא סדקים נראים על פני השטח.

בדיקת כיפוף בטמפרטורה נמוכה (8.2 אינץ' GB/T 2951.14-2008)

טמפרטורת קירור (-40±2)℃, זמן 16 שעות, קוטר מוט הבדיקה פי 4~5 מהקוטר החיצוני של הכבל, 3~4 סיבובים, ללא סדקים גלויים על פני המעטפת לאחר הבדיקה.

בדיקת עמידות לאוזון

אורך הדגימה הוא 20 ס"מ ומונח במיכל ייבוש למשך 16 שעות.קוטר מוט הבדיקה המשמש בבדיקת הכיפוף הוא (2±0.1) כפול הקוטר החיצוני של הכבל.תא הבדיקה: טמפרטורה (40±2)℃, לחות יחסית (55±5)%, ריכוז אוזון (200±50)×10-6%, זרימת אוויר: פי 0.2~0.5 מנפח תא הבדיקה/דקה.הדגימה מונחת בתא הבדיקה למשך 72 שעות.לאחר הבדיקה, לא אמורים להיות סדקים גלויים על פני המעטפת.

בדיקת עמידות למזג אוויר/אולטרה סגול

כל מחזור: השקיה למשך 18 דקות, ייבוש מנורת קסנון למשך 102 דקות, טמפרטורה (65±3)℃, לחות יחסית 65%, הספק מינימלי תחת אורך גל 300~400nm: (60±2)W/m2.לאחר 720 שעות, בדיקת הכיפוף מתבצעת בטמפרטורת החדר.קוטר מוט הבדיקה הוא פי 4~5 מהקוטר החיצוני של הכבל.לאחר הבדיקה, לא אמורים להיות סדקים גלויים על פני המעטפת.

בדיקת חדירה דינמית

תחת טמפרטורת החדר, מהירות חיתוך 1N/s, מספר בדיקות חיתוך: 4 פעמים, בכל פעם שדגימת הבדיקה נמשכת, עליה לנוע קדימה 25 מ"מ ולסובב 90° בכיוון השעון לפני שתמשיך.רשום את כוח החדירה F כאשר מחט הפלדה הקפיצית מתקשרת עם חוט הנחושת, והערך הממוצע הוא ≥150˙Dn1/2 N (4 מ"מ חתך Dn=2.5 מ"מ)

עמידות לשקעים

קח 3 קטעים של דגימות, כל קטע נמצא במרחק של 25 מ"מ זה מזה, ועשה 4 שקעים בסיבוב של 90°, עומק השקע הוא 0.05 מ"מ והוא מאונך למוליך הנחושת.שלושת החלקים של הדגימות ממוקמים בתאי בדיקה של -15 מעלות צלזיוס, טמפרטורת חדר ו-+85 מעלות צלזיוס למשך 3 שעות, ולאחר מכן מתפתלים על המדרל בתאי הבדיקה המתאימים.קוטר המדרל הוא (3±0.3) פעמים הקוטר החיצוני המינימלי של הכבל.לפחות חריץ אחד מכל דגימה ממוקם מבחוץ.לא נצפה התמוטטות במהלך בדיקת מתח הטבילה AC0.3kV.

בדיקת כיווץ חום נדן (11 ב-GB/T 2951.13-2008)

הדגימה נחתכת לאורך L1=300 מ"מ, מכניסה לתנור 120℃ למשך שעה אחת, ואז מוציאה ומצננת לטמפרטורת החדר.חזור על מחזור חם וקר זה 5 פעמים, ולבסוף מצננים לטמפרטורת החדר.קצב כיווץ החום של המדגם נדרש להיות ≤2%.

בדיקת בעירה אנכית

לאחר מיקום הכבל המוגמר ב-(60±2)℃ למשך 4 שעות, מתבצעת בדיקת הבעירה האנכית המפורטת ב-GB/T 18380.12-2008.

בדיקת תכולת הלוגן

PH ומוליכות

מיקום דגימה: 16 שעות, טמפרטורה (21~25)℃, לחות (45~55)%.שתי דגימות, כל אחת (1000±5) מ"ג, מרוסקות לחלקיקים מתחת ל-0.1 מ"ג.קצב זרימת אוויר (0.0157˙D2) l˙h-1±10%, המרחק בין סירת הבעירה לקצה אזור החימום האפקטיבי של הכבשן הוא ≥300 מ"מ, הטמפרטורה בסירת הבעירה חייבת להיות ≥935 ℃, והטמפרטורה במרחק של 300 מטר מסירת הבעירה (לאורך כיוון זרימת האוויר) חייבת להיות ≥900℃.

הגז שנוצר על ידי דגימת הבדיקה נאסף דרך בקבוק שטיפת גז המכיל 450 מ"ל (ערך PH 6.5±1.0; מוליכות ≤0.5μS/mm) מים מזוקקים.מחזור הבדיקה: 30 דקות.דרישות: PH≥4.3;מוליכות ≤10μS/mm.

תוכן Cl ו-Br

מיקום מדגם: 16 שעות, טמפרטורה (21~25)℃, לחות (45~55)%.שתי דגימות, כל אחת (500~1000) מ"ג, מרוסקות ל-0.1 מ"ג.

קצב זרימת האוויר הוא (0.0157˙D2)l˙h-1±10%, והדגימה מחוממת באופן אחיד ל-(800±10)℃ למשך 40 דקות ונשמרת למשך 20 דקות.

הגז שנוצר על ידי דגימת הבדיקה נספג דרך בקבוק שטיפת גז המכיל 220ml/piece 0.1M תמיסת נתרן הידרוקסיד;הנוזל של שני בקבוקי שטיפת הגז מוזרק לתוך הבקבוק הנפחי, ובקבוק שטיפת הגז והאביזרים שלו מנוקים במים מזוקקים ומוזרקים לבקבוק הנפחי ל-1000 מ"ל.לאחר קירור לטמפרטורת החדר, מטפטפים 200 מ"ל מהתמיסה הנבדקת לתוך הבקבוק הנפחי בעזרת פיפטה, מוסיפים 4 מ"ל חומצה חנקתית מרוכזת, 20 מ"ל חנקתי כסף 0.1M ו-3 מ"ל ניטרובנזן, ולאחר מכן מערבבים עד שהשקעים לבנים מושקעים;40% תמיסה מימית של אמוניום גופרתי וכמה טיפות של תמיסת חומצה חנקתית מתווספות כדי לערבב לחלוטין, מערבבים עם בוחש מגנטי, ומוסיפים תמיסת טיטרציה של מימן גופרתי אמוניום.

דרישות: ממוצע ערכי הבדיקה של שתי הדגימות: HCL≤0.5%;HBr≤0.5%;

ערך הבדיקה של כל דגימה ≤ הממוצע של ערכי הבדיקה של שתי הדגימות ±10%.

תוכן F

שים 25-30 מ"ג של חומר דגימה במיכל חמצן של 1 ליטר, הוסף 2-3 טיפות אלקנול והוסף 5 מ"ל של תמיסת נתרן הידרוקסיד 0.5M.הניחו לדגימה להישרף, ויוצקים את השאריות לתוך כוס מדידה של 50 מ"ל בשטיפה קלה.

ערבבו 5 מ"ל של תמיסת חיץ בתמיסת הדגימה ושטפו את התמיסה עד לסימון.צייר עקומת כיול כדי לקבל את ריכוז הפלואור בתמיסת הדגימה, והשג את אחוזי הפלואור בדגימה על ידי חישוב.

דרישה: ≤0.1%.

תכונות מכניות של חומרי בידוד ונדן

לפני ההזדקנות, חוזק המתיחה של הבידוד הוא ≥6.5N/mm2, ההתארכות בשבירה היא ≥125%, חוזק המתיחה של מעטפת הוא ≥8.0N/mm2, וההתארכות בשבירה היא ≥125%.

לאחר ההזדקנות ב-(150±2)℃ ו-7×24 שעות, קצב השינוי בחוזק המתיחה של הבידוד והמעטפת לפני ואחרי ההזדקנות הוא ≤-30%, ושיעור השינוי של ההתארכות בהפסקת הבידוד והמעטפת לפני ואחרי ההזדקנות הוא ≤-30%.

בדיקת התארכות תרמית

תחת עומס של 20N/cm2, לאחר שהדגימה עוברת בדיקת התארכות תרמית ב-(200±3)℃ למשך 15 דקות, הערך החציוני של התארכות הבידוד והמעטפת לא צריך להיות גדול מ-100%, והחציון ערך הגדלת המרחק בין קווי הסימון לאחר הוצאת הדגימה מהתנור וקירור לא יעלה על 25% מהמרחק לפני הכנסת הדגימה לתנור.

חיים תרמיים

על פי עקומת Arrhenius של EN 60216-1 ו-EN60216-2, מדד הטמפרטורה הוא 120℃.זמן 5000 שעות.שיעור החזקה של התארכות בהפסקת הבידוד והמעטפת: ≥50%.לאחר מכן בצע בדיקת כיפוף בטמפרטורת החדר.קוטר מוט הבדיקה הוא פי שניים מהקוטר החיצוני של הכבל.לאחר הבדיקה, לא אמורים להיות סדקים גלויים על פני המעטפת.חיים נדרשים: 25 שנים.

אנא אל תהסס לפנות אלינו לקבלת מידע נוסף על כבלים סולאריים.

sales5@lifetimecables.com

טל/ווצ'ט/ווטסאפ:+86 19195666830