Защо изпитването на опън е важно за фотоволтаични кабели в тежки условия

Тъй като слънчевата енергия продължава да задвижва глобалния преход към чиста електроенергия, надеждността на компонентите на фотоволтаичните (PV) системи става по-критична от всякога, особено в тежки условия като пустини, покриви на сгради, плаващи слънчеви панели и офшорни платформи. Сред всички компоненти,Фотоволтаични кабели са жизненоважните артерии на преноса на енергия. За да се гарантира дългосрочна издръжливост и производителност, едно механично изпитване е от голямо значение:изпитване на опън.

Тази статия разглежда какво означава изпитването на опън за фотоволтаични кабели, защо е от съществено значение, какви стандарти го регулират и как материалите и структурата на кабела влияят върху якостта на опън.

1. Какво представлява изпитването на опън във фотоволтаични кабели?

Изпитването на опън е механична процедура, използвана за измерване на способността на материал или компонент да се съпротивлявасили на дърпанедо повреда. В случай на фотоволтаични кабели, това определя какво механично напрежение могат да издържат компонентите на кабела – като изолация, обвивка и проводник – преди да се счупят или деформират.

При изпитване на опън, проба от кабел се захваща в двата края и се разтяга с помощта науниверсална тестова машинас контролирана скорост. Измерванията се правят за:

• Сила на разрушаване(измерено в нютони или MPa),

• Удължение при скъсване(колко се разтяга преди повреда) и

• Якост на опън(максимално напрежение, което материалът може да издържи).

Изпитванията на опън се извършват върхуотделни слоевена кабела (изолация и обвивка) и понякога на целия комплект, в зависимост от стандартните изисквания.

2. Защо е необходимо да се извършват изпитвания на опън на фотоволтаични кабели?

Изпитването на опън не е просто лабораторна формалност – то е пряко свързано с реалните характеристики на кабелите.

Основни причини, поради които фотоволтаичните кабели изискват изпитване на опън:

• Напрежение при монтаж:По време на опъване, дърпане и огъване, кабелите са изложени на опъване, което може да причини вътрешни повреди, ако якостта е недостатъчна.

• Екологични предизвикателства:Налягането на вятъра, снежните натоварвания, механичните вибрации (например от тракери) или ерозията на пясъка могат да упражняват сила с течение на времето.

• Осигуряване на безопасност:Кабели под напрежение, които се напукват, разцепват или губят проводимост, могат да причинят загуба на енергия или дори дъгови повреда.

• Съответствие и надеждност:Проекти в комунални, търговски и екстремни среди изискват сертифицирани механични свойства, за да отговарят на световните стандарти.

Накратко, изпитването на опън гарантира, че кабелът може да издържимеханично напрежение без повреда, намалявайки рисковете и подобрявайки дългосрочната стабилност.

3. Индустриални стандарти, регулиращи изпитването на опън за фотоволтаични кабели

Фотоволтаичните кабели трябва да отговарят на строги международни стандарти, които определят минималните изисквания за опън за различните части на кабела.

Ключовите стандарти включват:

• IEC 62930:Определя якостта на опън и удължението на изолационни и обшивъчни материали преди и след стареене.

• EN 50618:Европейският стандарт за фотоволтаични кабели, изискващ изпитвания за механична здравина, включително якост на опън на обвивките и изолацията.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Фокусира се върху кабели за фотоволтаични системи с номинално напрежение до 1,8 kV DC, включително подробни изисквания за изпитвания на опън и удължение.

• UL 4703 (за пазара в САЩ):Включва също тестове за якост на опън по време на оценката на материалите.

Всеки стандарт определя:

• Минимална якост на опън(напр. ≥12,5 MPa за XLPE изолация),

• Удължение при скъсване(напр. ≥125% или по-високо в зависимост от материала),

• Условия за изпитване на стареене(напр. отлежаване във фурна при 120°C в продължение на 240 часа) и

• Процедури за изпитване(дължина на пробата, скорост, условия на околната среда).

Тези стандарти гарантират, че кабелите са достатъчно издръжливи, за да отговорят на изискванията на слънчевите инсталации по целия свят.

4. Как материалите и структурата на кабелите влияят върху якостта на опън

Не всички фотоволтаични кабели са създадени еднакви.състав на материалаидизайн на кабелииграят важна роля при определянето на якостта на опън.

Материално въздействие:

• XLPE (омрежен полиетилен):Предлага превъзходна якост на опън и термична стабилност, често използвани в кабели с рейтинг EN 50618.

• ПВЦ:По-достъпни, но с по-ниска механична якост - по-малко предпочитани при приложения на външни или комунални фотоволтаични системи.

• ТПЕ / ЛСЖ:Опции с ниско съдържание на дим и без халоген, които балансират гъвкавост и умерена якост на опън.

Удар на проводника:

• Калайдисана мед:Добавя устойчивост на корозия и подобрява механичното свързване с изолацията.

• Нанизани срещу твърди:Многожилните проводници подобряват гъвкавостта и намаляват риска от скъсване при многократно опъване.

Структурен дизайн:

• Армировка на обвивката:Някои фотоволтаични кабели включват арамидни влакна или двойна обвивка за допълнителна устойчивост на опън.

• Многоядрен срещу едноядрен:Многожилните кабели обикновено имат по-сложно механично поведение, но могат да се възползват от подсилени пълнители.

Висококачественият избор на материали и оптимизираният дизайн на конструкцията значително подобряват способността на кабела да премине изпитвания на опън и да работи в полеви условия.

Заключение

Изпитването на опън е основен критерий за осигуряване намеханична здравинана фотоволтаични кабели. В трудни условия – независимо дали под палещото слънце, силни ветрове или морски пръски –Повреда на кабела не е опция.

Чрез разбиране на изпитванията на опън, избор на съвместими продукти и снабдяване от сертифицирани производители, доставчиците на електроенергия и електроенергия за слънчева енергия, разработчиците и екипите за обществени поръчки могат да гарантиратбезопасно, ефикасно и дълготрайно захранване.

Търсите фотоволтаични кабели, които отговарят на стандартите за опън IEC, EN или TÜV?
Партньорство сDanyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.който предоставя пълни протоколи от механични тестове и проследяване на материалите, за да гарантира, че вашият соларен проект ще издържи проверката на времето.