Zašto je ispitivanje vlačne čvrstoće važno za fotonaponske kabele u teškim uvjetima

Kako solarna energija i dalje pokreće globalni prelazak na čistu električnu energiju, pouzdanost komponenti fotonaponskih (PV) sustava postala je važnija nego ikad - posebno u teškim uvjetima poput pustinja, krovova, plutajućih solarnih panela i platformi na moru. Među svim komponentama,PV kabeli su žile kucavice prijenosa energije. Kako bi se osigurala dugotrajna izdržljivost i performanse, jedno mehaničko ispitivanje ističe se po važnosti:ispitivanje vlačnom silom.

Ovaj članak istražuje što znači vlačno ispitivanje za fotonaponske kabele, zašto je bitno, koji ga standardi reguliraju i kako materijali i struktura kabela utječu na vlačnu čvrstoću.

1. Što je ispitivanje vlačne čvrstoće u PV kabelima?

Ispitivanje vlačnom silom je mehanički postupak koji se koristi za mjerenje otpornosti materijala ili komponentevučne siledo kvara. U slučaju fotonaponskih kabela, određuje koliko mehaničkog naprezanja komponente kabela - poput izolacije, plašta i vodiča - mogu izdržati prije pucanja ili deformacije.

Kod ispitivanja vlačnom čvrstoćom, uzorak kabela se steže na oba kraja i razdvaja pomoćuuniverzalni stroj za ispitivanjekontroliranom brzinom. Mjerenja se provode za:

• Prekidna sila(mjereno u Newtonima ili MPa),

• Istezanje pri prekidu(koliko se isteže prije sloma) i

• Vlačna čvrstoća(maksimalno naprezanje koje materijal može podnijeti).

Ispitivanja vlačne čvrstoće provode se napojedinačni slojevikabela (izolacija i plašt), a ponekad i cijelog sklopa, ovisno o standardnim zahtjevima.

2. Zašto provoditi vlačna ispitivanja fotonaponskih kabela?

Ispitivanje vlačnom čvrstoćom nije samo laboratorijska formalnost - ono je izravno povezano sa stvarnim performansama kabela.

Ključni razlozi zašto je potrebno ispitivanje vlačne čvrstoće za fotonaponske kabele:

• Naprezanje prilikom ugradnje:Tijekom napinjanja, povlačenja i savijanja, kabeli su izloženi napetosti koja može uzrokovati unutarnja oštećenja ako čvrstoća nije dovoljna.

• Izazovi zaštite okoliša:Tlak vjetra, opterećenje snijegom, mehaničke vibracije (npr. od tragača) ili erozija pijeska mogu s vremenom stvarati silu.

• Sigurnosno osiguranje:Kabeli pod naponom koji pucaju, cijepaju se ili gube vodljivost mogu uzrokovati gubitak energije ili čak električni luk.

• Usklađenost i pouzdanost:Projekti u komunalnim, komercijalnim i ekstremnim okruženjima zahtijevaju certificirana mehanička svojstva kako bi se zadovoljili globalni standardi.

Ukratko, ispitivanje vlačnom čvrstoćom osigurava da kabel može izdržatimehaničko naprezanje bez loma, smanjujući rizike i poboljšavajući dugoročnu stabilnost.

3. Industrijski standardi koji reguliraju vlačno ispitivanje fotonaponskih kabela

Fotonaponski kabeli moraju biti u skladu sa strogim međunarodnim standardima koji propisuju minimalne zahtjeve za vlačnu čvrstoću za različite dijelove kabela.

Ključni standardi uključuju:

• IEC 62930:Određuje vlačnu čvrstoću i istezanje izolacijskih i plaštnih materijala prije i nakon starenja.

• EN 50618:Europski standard za fotonaponske kabele, koji zahtijeva ispitivanja mehaničke robusnosti, uključujući vlačnu čvrstoću plašta i izolacije.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Fokusira se na kabele za fotonaponske sustave s nazivnim naponom do 1,8 kV DC, uključujući detaljne zahtjeve za ispitivanje vlačne čvrstoće i istezanja.

• UL 4703 (za američko tržište):Također uključuje ispitivanja vlačne čvrstoće tijekom procjene materijala.

Svaki standard definira:

• Minimalna vlačna čvrstoća(npr. ≥12,5 MPa za XLPE izolaciju),

• Istezanje pri prekidu(npr. ≥125% ili više, ovisno o materijalu),

• Uvjeti ispitivanja starenja(npr. starenje u pećnici na 120°C tijekom 240 sati) i

• Postupci ispitivanja(duljina uzorka, brzina, uvjeti okoline).

Ovi standardi osiguravaju da su kabeli dovoljno izdržljivi da zadovolje zahtjeve solarnih instalacija diljem svijeta.

4. Kako materijali i struktura kabela utječu na vlačnu čvrstoću

Nisu svi PV kabeli jednaki.sastav materijalaidizajn kabelaigraju glavnu ulogu u određivanju vlačne čvrstoće.

Materijalni utjecaj:

• XLPE (umreženi polietilen):Nudi vrhunsku vlačnu čvrstoću i toplinsku stabilnost, što se često koristi u kabelima prema EN 50618.

• PVC:Pristupačniji, ali niže mehaničke čvrstoće - manje poželjni u vanjskim ili fotonaponskim primjenama u komunalnim razmjerima.

• TPE / LSZH:Opcije s niskim udjelom dima i bez halogena koje uravnotežuju fleksibilnost i umjerenu vlačnu čvrstoću.

Utjecaj dirigenta:

• Kositreni bakar:Povećava otpornost na koroziju i poboljšava mehaničko spajanje s izolacijom.

• Nasukani u odnosu na čvrste:Upleteni vodiči poboljšavaju fleksibilnost i smanjuju rizik od pucanja pod ponovljenim naprezanjem.

Strukturni dizajn:

• Ojačanje plašta:Neki PV kabeli uključuju aramidna vlakna ili dvostruki plašt za dodatnu vlačnu otpornost.

• Višejezgreni vs. jednojezgreni:Višežilni kabeli općenito imaju složenije mehaničko ponašanje, ali mogu imati koristi od ojačanih punila.

Visokokvalitetni odabir materijala i optimizirani dizajn strukture značajno poboljšavaju sposobnost kabela da prođe vlačna ispitivanja i da radi u terenskim uvjetima.

Zaključak

Ispitivanje vlačnom čvrstoćom je temeljno mjerilo za osiguranjemehanička robusnostfotonaponskih kabela. U zahtjevnim uvjetima - bilo pod žarkim suncem, jakim vjetrovima ili prskanjem s kopna -Kvar kabela nije opcija.

Razumijevanjem ispitivanja vlačne čvrstoće, odabirom proizvoda koji su u skladu s propisima i nabavom od certificiranih proizvođača, dobavljači energetske učinkovitosti, programeri i nabavni timovi za solarne sustave mogu osiguratisigurna, učinkovita i dugotrajna isporuka energije.

Tražite PV kabele koji zadovoljavaju IEC, EN ili TÜV standarde za vlačnu čvrstoću?
Partner sDanyang Winpower tvrtka za proizvodnju žica i kabela, d.o.o.koji pruža potpuna izvješća o mehaničkim ispitivanjima i sljedivost materijala kako bi osigurao da vaš solarni projekt izdrži test vremena.