Prečo je ťahové skúšky dôležité pre fotovoltaické káble v náročných podmienkach

Keďže solárna energia naďalej poháňa globálny prechod na čistú elektrinu, spoľahlivosť komponentov fotovoltaických (FV) systémov sa stala dôležitejšou ako kedykoľvek predtým – najmä v náročných prostrediach, ako sú púšte, strechy domov, plávajúce solárne panely a pobrežné platformy. Medzi všetkými komponentmi...FV káble sú životodarnými lanámi prenosu energie. Pre zabezpečenie dlhodobej odolnosti a výkonu je dôležitý jeden mechanický test:skúška ťahom.

Tento článok skúma, čo znamená skúška ťahom pre fotovoltaické káble, prečo je nevyhnutná, aké normy ju upravujú a ako materiály a štruktúra kábla ovplyvňujú pevnosť v ťahu.

1. Čo je to skúška ťahom vo fotovoltaických kábloch?

Skúška ťahom je mechanický postup používaný na meranie schopnosti materiálu alebo súčiastky odolávaťťažné silyaž do zlyhania. V prípade fotovoltaických káblov určuje, aké mechanické namáhanie dokážu komponenty kábla – ako je izolácia, plášť a vodič – odolať pred zlomením alebo deformáciou.

Pri skúške ťahom sa vzorka kábla upne na oboch koncoch a oddelí sa pomocouuniverzálny testovací strojpri kontrolovanej rýchlosti. Merania sa vykonávajú pre:

• Trhacia sila(merané v Newtonoch alebo MPa),

• Predĺženie pri pretrhnutí(ako veľmi sa natiahne pred zlomením) a

• Pevnosť v ťahu(maximálne namáhanie, ktoré materiál znesie).

Skúšky ťahom sa vykonávajú najednotlivé vrstvykábla (izolácia a plášť) a niekedy aj celej zostavy, v závislosti od štandardných požiadaviek.

2. Prečo vykonávať skúšky ťahom na fotovoltaických kábloch?

Skúška ťahom nie je len laboratórna formalita – priamo koreluje s výkonom káblov v reálnom svete.

Hlavné dôvody, prečo fotovoltaické káble vyžadujú skúšku ťahom:

• Montážne napätie:Počas napínania, ťahania a ohýbania sú káble vystavené napätiu, ktoré môže spôsobiť vnútorné poškodenie, ak nie je pevnosť dostatočná.

• Environmentálne výzvy:Tlak vetra, snehové zaťaženie, mechanické vibrácie (napr. od sledovacích zariadení) alebo erózia piesku môžu v priebehu času vyvíjať silu.

• Zaistenie bezpečnosti:Káble pod napätím, ktoré praskajú, štiepia sa alebo strácajú vodivosť, môžu spôsobiť stratu energie alebo dokonca oblúkové poruchy.

• Súlad a spoľahlivosť:Projekty v úžitkovom, komerčnom a extrémnom prostredí vyžadujú certifikované mechanické vlastnosti, aby spĺňali globálne štandardy.

Stručne povedané, skúška ťahom zabezpečuje, že kábel vydržímechanické namáhanie bez poruchy, čím sa znižujú riziká a zlepšuje dlhodobá stabilita.

3. Priemyselné normy upravujúce skúšky ťahom fotovoltaických káblov

Fotovoltaické káble musia spĺňať prísne medzinárodné normy, ktoré stanovujú minimálne požiadavky na ťah pre rôzne časti kábla.

Kľúčové štandardy zahŕňajú:

• IEC 62930:Špecifikuje pevnosť v ťahu a predĺženie izolačných a plášťových materiálov pred a po starnutí.

• EN 50618:Európska norma pre fotovoltaické káble, ktorá vyžaduje skúšky mechanickej odolnosti vrátane pevnosti v ťahu plášťov a izolácie.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Zameriava sa na káble pre fotovoltaické systémy s menovitým napätím do 1,8 kV DC, vrátane podrobných požiadaviek na skúšky ťahom a predĺžením.

• UL 4703 (pre americký trh):Zahŕňa aj skúšky pevnosti v ťahu počas hodnotenia materiálu.

Každá norma definuje:

• Minimálna pevnosť v ťahu(napr. ≥12,5 MPa pre izoláciu z XLPE),

• Predĺženie pri pretrhnutí(napr. ≥125 % alebo viac v závislosti od materiálu),

• Podmienky testu starnutia(napr. zrenie v peci pri teplote 120 °C počas 240 hodín) a

• Testovacie postupy(dĺžka vzorky, rýchlosť, podmienky prostredia).

Tieto normy zabezpečujú, že káble sú dostatočne odolné, aby spĺňali požiadavky solárnych inštalácií po celom svete.

4. Ako materiály a štruktúra káblov ovplyvňujú pevnosť v ťahu

Nie všetky fotovoltaické káble sú rovnaké.zloženie materiáluanávrh káblahrajú hlavnú úlohu pri určovaní pevnosti v ťahu.

Vplyv na materiál:

• XLPE (zosieťovaný polyetylén):Ponúka vynikajúcu pevnosť v ťahu a tepelnú stabilitu, bežne používanú v kábloch spĺňajúcich normu EN 50618.

• PVC:Cenovo dostupnejšie, ale s nižšou mechanickou pevnosťou – menej preferované vo vonkajších alebo úžitkových fotovoltaických aplikáciách.

• TPE / LSZH:Možnosti s nízkym dymom a bez halogénov, ktoré vyvažujú flexibilitu a strednú pevnosť v ťahu.

Vplyv vodiča:

• Pocínovaná meď:Zvyšuje odolnosť proti korózii a zlepšuje mechanické spojenie s izoláciou.

• Plietnuté vs. pevné:Lanko z drôtov zlepšuje flexibilitu a znižuje riziko pretrhnutia pri opakovanom napätí.

Konštrukčný návrh:

• Výstuž plášťa:Niektoré fotovoltaické káble obsahujú aramidové vlákno alebo dvojitý plášť pre zvýšenú odolnosť proti ťahu.

• Viacjadrový vs. jednojadrový:Viacžilové káble majú vo všeobecnosti zložitejšie mechanické správanie, ale môžu mať prospech z vystužených plnidiel.

Výber vysokokvalitných materiálov a optimalizovaná konštrukcia výrazne zvyšujú schopnosť kábla prejsť skúškami ťahom a fungovať v poľných podmienkach.

Záver

Skúška ťahom je základným kritériom pre zabezpečeniemechanická odolnosťfotovoltaických káblov. V náročných prostrediach – či už pod spaľujúcim slnkom, silným vetrom alebo pobrežnou striekajúcou vodou –Porucha kábla nie je možná.

Pochopením ťahových skúšok, výberom vyhovujúcich produktov a získavaním zdrojov od certifikovaných výrobcov môžu dodávateľi energetických a energetických služieb pre solárne systémy, vývojári a tímy pre obstarávanie zabezpečiťbezpečné, efektívne a dlhotrvajúce dodávanie energie.

Hľadáte fotovoltaické káble, ktoré spĺňajú normy IEC, EN alebo TÜV pre ťah?
Partner sSpoločnosť Danyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.ktorý poskytuje kompletné protokoly o mechanických skúškach a sledovateľnosť materiálu, aby sa zabezpečilo, že váš solárny projekt obstojí v skúške času.