Por que o desempenho dos cabos fotovoltaicos é importante?Os cabos fotovoltaicos são frequentemente expostos à luz solar e os sistemas de energia solar são frequentemente utilizados em condições ambientais adversas, como altas temperaturas e radiação ultravioleta.Na Europa, os dias ensolarados farão com que a temperatura local dos sistemas de energia solar atinja os 100°C.
Atualmente, os vários materiais que podemos usar incluem PVC, borracha, TPE e materiais de reticulação de alta qualidade, mas infelizmente, cabos de borracha classificados para 90°C e até mesmo cabos de PVC classificados para 70°C são frequentemente usados ao ar livre.Para economizar custos, muitos empreiteiros não escolhem cabos especiais para sistemas de energia solar, mas escolhem cabos comuns de PVC para substituir os cabos fotovoltaicos.Obviamente, isso afetará muito a vida útil do sistema.
As características dos cabos fotovoltaicos são determinadas pelo isolamento especial do cabo e pelos materiais de revestimento, que chamamos de PE reticulado.Após a irradiação por um acelerador de irradiação, a estrutura molecular do material do cabo mudará, proporcionando assim seus diversos aspectos de desempenho.
Resistência a cargas mecânicas Na verdade, durante a instalação e manutenção, os cabos podem ser encaminhados nas arestas vivas das estruturas do telhado, e os cabos devem suportar pressão, flexão, tensão, cargas de tensão cruzada e fortes impactos.Se o revestimento do cabo não for suficientemente forte, a camada de isolamento do cabo será seriamente danificada, afetando assim a vida útil de todo o cabo ou causando problemas como curto-circuito, incêndio e ferimentos pessoais.
Desempenho de cabos fotovoltaicos
Propriedades elétricas
Resistência CC
A resistência DC do núcleo condutor do cabo acabado a 20°C não é superior a 5,09Ω/km.
Teste de tensão de imersão em água
O cabo acabado (20m) é imerso em água (20±5)℃ por 1h e depois testado para tensão de 5min (AC 6,5kV ou DC 15kV) sem quebra.
Resistência de tensão CC de longo prazo
A amostra tem 5m de comprimento e é colocada em água destilada (85±2)℃ contendo cloreto de sódio a 3% (NaCl) por (240±2)h, com ambas as extremidades expostas à superfície da água por 30cm.Uma tensão DC de 0,9kV é aplicada entre o núcleo e a água (o núcleo condutor está conectado ao pólo positivo e a água está conectada ao pólo negativo).Após a retirada da amostra, é realizado um teste de tensão de imersão em água.A tensão de teste é AC 1kV e nenhuma avaria é necessária.
Resistência de isolamento
A resistência de isolamento do cabo acabado a 20°C não é inferior a 1014Ω˙cm, e a resistência de isolamento do cabo acabado a 90°C não é inferior a 1011Ω˙cm.
Resistência da superfície da bainha
A resistência superficial do revestimento do cabo acabado não deve ser inferior a 109Ω.
Outras propriedades
Teste de pressão de alta temperatura (GB/T 2951.31-2008)
Temperatura (140±3)℃, tempo 240min, k=0,6, a profundidade do recuo não excede 50% da espessura total do isolamento e da bainha.E AC6,5kV, teste de tensão de 5 minutos é realizado e nenhuma avaria é necessária.
Teste de calor úmido
A amostra é colocada em um ambiente com temperatura de 90°C e umidade relativa de 85% por 1000h.Após o resfriamento à temperatura ambiente, a taxa de alteração da resistência à tração é ≤-30% e a taxa de alteração do alongamento na ruptura é ≤-30% em comparação com antes do teste.
Teste de resistência a soluções ácidas e alcalinas (GB/T 2951.21-2008)
Dois grupos de amostras foram imersos em solução de ácido oxálico com concentração de 45g/L e solução de hidróxido de sódio com concentração de 40g/L, respectivamente, a uma temperatura de 23°C por 168h.Em comparação com antes da imersão na solução, a taxa de alteração da resistência à tração foi ≤±30% e o alongamento na ruptura foi ≥100%.
Teste de compatibilidade
Depois que o cabo foi envelhecido por 7×24h a (135±2)℃, a taxa de alteração da resistência à tração antes e depois do envelhecimento do isolamento foi ≤±30%, e a taxa de alteração do alongamento na ruptura foi ≤±30%;a taxa de alteração da resistência à tração antes e depois do envelhecimento da bainha foi ≤-30%, e a taxa de alteração do alongamento na ruptura foi ≤±30%.
Teste de impacto em baixa temperatura (8,5 pol. GB/T 2951.14-2008)
Temperatura de resfriamento -40 ℃, tempo 16h, peso de queda 1000g, massa do bloco de impacto 200g, altura de queda 100mm, sem rachaduras visíveis na superfície.
Teste de flexão em baixa temperatura (8,2 pol. GB/T 2951.14-2008)
Temperatura de resfriamento (-40±2)℃, tempo 16h, diâmetro da haste de teste 4~5 vezes o diâmetro externo do cabo, 3~4 voltas, sem rachaduras visíveis na superfície da bainha após o teste.
Teste de resistência ao ozônio
O comprimento da amostra é de 20cm e colocada em recipiente de secagem por 16h.O diâmetro da haste de teste usada no teste de flexão é (2±0,1) vezes o diâmetro externo do cabo.A câmara de teste: temperatura (40±2)℃, umidade relativa (55±5)%, concentração de ozônio (200±50)×10-6%, fluxo de ar: 0,2~0,5 vezes o volume da câmara de teste/min.A amostra é colocada na câmara de teste por 72 horas.Após o teste, não deve haver rachaduras visíveis na superfície da bainha.
Resistência às intempéries/teste ultravioleta
Cada ciclo: rega por 18 minutos, secagem da lâmpada de xenônio por 102 minutos, temperatura (65±3)℃, umidade relativa 65%, potência mínima sob comprimento de onda 300~400nm: (60±2)W/m2.Após 720 horas, o teste de flexão é realizado à temperatura ambiente.O diâmetro da haste de teste é 4 a 5 vezes o diâmetro externo do cabo.Após o teste, não deve haver rachaduras visíveis na superfície da bainha.
Teste de penetração dinâmico
Sob temperatura ambiente, velocidade de corte 1N/s, número de testes de corte: 4 vezes, cada vez que a amostra de teste continua, ela deve avançar 25 mm e girar 90° no sentido horário antes de prosseguir.Registre a força de penetração F quando a agulha de aço da mola entra em contato com o fio de cobre, e o valor médio é ≥150˙Dn1/2 N (seção transversal de 4mm2 Dn=2,5mm)
Resistência a amolgadelas
Pegue 3 seções de amostras, cada seção com 25 mm de distância, e faça 4 amolgadelas com rotação de 90°, a profundidade do amolgamento é de 0,05 mm e é perpendicular ao condutor de cobre.As 3 seções de amostras são colocadas em câmaras de teste de -15°C, temperatura ambiente e +85°C por 3h, e depois enroladas no mandril em suas respectivas câmaras de teste.O diâmetro do mandril é (3±0,3) vezes o diâmetro externo mínimo do cabo.Pelo menos um entalhe de cada amostra está localizado na parte externa.Nenhuma quebra é observada durante o teste de tensão de imersão AC0,3kV.
Teste de encolhimento térmico da bainha (11 em GB/T 2951.13-2008)
A amostra é cortada no comprimento L1=300mm, colocada em forno a 120°C por 1h, depois retirada e resfriada à temperatura ambiente.Repita este ciclo quente e frio 5 vezes e, finalmente, deixe esfriar até a temperatura ambiente.A taxa de contração térmica da amostra deve ser ≤2%.
Teste de combustão vertical
Após o cabo acabado ser colocado a (60±2)℃ por 4h, é realizado o teste de combustão vertical especificado em GB/T 18380.12-2008.
Teste de conteúdo de halogênio
PH e condutividade
Colocação da amostra: 16h, temperatura (21~25)℃, umidade (45~55)%.Duas amostras, cada uma (1000±5) mg, trituradas em partículas abaixo de 0,1 mg.Taxa de fluxo de ar (0,0157˙D2) l˙h-1±10%, a distância entre o barco de combustão e a borda da área de aquecimento efetiva do forno é ≥300mm, a temperatura no barco de combustão deve ser ≥935 ℃, e a temperatura a 300 m de distância do barco de combustão (ao longo da direção do fluxo de ar) deve ser ≥900 ℃.
O gás gerado pela amostra de teste é coletado através de um frasco de lavagem de gases contendo 450ml (valor de PH 6,5±1,0; condutividade ≤0,5μS/mm) de água destilada.O ciclo de teste: 30min.Requisitos: PH≥4,3;condutividade ≤10μS/mm.
Conteúdo de Cl e Br
Colocação da amostra: 16h, temperatura (21~25)℃, umidade (45~55)%.Duas amostras, cada uma (500 ~ 1000) mg, trituradas até 0,1 mg.
A taxa de fluxo de ar é (0,0157˙D2)l˙h-1±10%, e a amostra é aquecida uniformemente a (800±10)℃ por 40min e mantida por 20min.
O gás gerado pela amostra de teste é absorvido através de um frasco de lavagem de gases contendo 220ml/peça de solução de hidróxido de sódio 0,1M;o líquido das duas garrafas de lavagem de gases é injetado na garrafa volumétrica, e a garrafa de lavagem de gases e seus acessórios são limpos com água destilada e injetados na garrafa volumétrica até 1000ml.Após resfriamento à temperatura ambiente, 200ml da solução testada são gotejados no frasco volumétrico com uma pipeta, 4ml de ácido nítrico concentrado, 20ml de nitrato de prata 0,1M e 3ml de nitrobenzeno são adicionados e depois agitados até que flocos brancos sejam depositados;Uma solução aquosa de sulfato de amônio a 40% e algumas gotas de solução de ácido nítrico são adicionadas para misturar completamente, agitadas com um agitador magnético e uma solução de titulação de sulfeto de hidrogênio de amônio é adicionada.
Requisitos: A média dos valores de teste das duas amostras: HCL≤0,5%;HBr≤0,5%;
O valor do teste de cada amostra ≤ a média dos valores do teste das duas amostras ±10%.
Conteúdo F
Coloque 25-30 mg de material de amostra em um recipiente de oxigênio de 1L, adicione 2-3 gotas de alcanol e adicione 5 ml de solução de hidróxido de sódio 0,5M.Deixe a amostra queimar e despeje o resíduo em um copo medidor de 50 ml, enxaguando levemente.
Misture 5 ml de solução tampão na solução de amostra e enxágue a solução até a marca.Desenhe uma curva de calibração para obter a concentração de flúor da solução amostral e obtenha o teor percentual de flúor na amostra por cálculo.
Requisito: ≤0,1%.
Propriedades mecânicas de materiais de isolamento e revestimento
Antes do envelhecimento, a resistência à tração do isolamento é ≥6,5N/mm2, o alongamento na ruptura é ≥125%, a resistência à tração da bainha é ≥8,0N/mm2 e o alongamento na ruptura é ≥125%.
Após o envelhecimento a (150±2)℃ e 7×24h, a taxa de alteração da resistência à tração do isolamento e da bainha antes e depois do envelhecimento é ≤-30%, e a taxa de alteração do alongamento na ruptura do isolamento e da bainha antes e depois do envelhecimento é ≤-30%.
Teste de alongamento térmico
Sob uma carga de 20N/cm2, após a amostra ser submetida a um teste de alongamento térmico a (200±3)℃ por 15min, o valor médio do alongamento do isolamento e da bainha não deve ser superior a 100%, e a mediana O valor do aumento da distância entre as linhas de marcação após a amostra ser retirada do forno e resfriada não deve ser superior a 25% da distância antes da amostra ser colocada no forno.
Vida térmica
De acordo com a curva de Arrhenius da EN 60216-1 e EN60216-2, o índice de temperatura é de 120°C.Hora 5000h.Taxa de retenção de alongamento na ruptura do isolamento e da bainha: ≥50%.Em seguida, realize um teste de flexão à temperatura ambiente.O diâmetro da haste de teste é o dobro do diâmetro externo do cabo.Após o teste, não deve haver rachaduras visíveis na superfície da bainha.Vida exigida: 25 anos.
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Horário da postagem: 20 de junho de 2024
