поправя
поправя

Анализ на предимствата и недостатъците на изолационните материали за фотоволтаични проводници

  • Новини2023-10-12
  • Новини

Ефективността на изолационните материали пряко влияе върху качеството, ефективността на обработката и обхвата на приложение на слънчевите фотоволтаични кабели.Тази статия ще анализира накратко предимствата и недостатъците на често използваните изолационни материали за слънчеви фотоволтаични кабели, като има за цел да обсъди с индустрията и постепенно да съкрати разликата с международните кабели.

Поради разликите между различните изолационни материали, производството на проводници и кабели и обработката на проводници имат свои собствени характеристики.Пълното разбиране на тези характеристики ще бъде от полза за избора на материали за фотоволтаични кабели и контрола на качеството на продукта.

 

1. PVC поливинилхлориден изолационен материал за кабели

PVC поливинилхлорид (наричан по-долу PVC) изолационен материал е смес от стабилизатори, пластификатори, забавители на горенето, смазочни вещества и други добавки, добавени към PVC прах.Според различното приложение и различните характеристики на проводника и кабела, формулата се коригира съответно.След десетилетия на производство и употреба, настоящата технология за производство и обработка на PVC стана много зряла.PVC изолационният материал има много широк спектър от приложения в областта на слънчевите фотоволтаични кабели и има очевидни собствени характеристики:

1) Технологията на производство е зряла и лесна за формиране и обработка.В сравнение с други видове материали за изолация на кабели, той не само има ниска цена, но също така може да бъде ефективно контролиран по отношение на разликата в цвета на повърхността, степента на тъпа светлина, печат, ефективност на обработка, мека твърдост, адхезия на проводника, механични, физични и електрически свойства на самия проводник.

2) Има много добри свойства за забавяне на горенето, така че кабелите с PVC изолация могат лесно да достигнат степента на забавяне на горенето, изисквана от различни стандарти.

3) По отношение на устойчивост на температура, чрез оптимизиране и подобряване на формулата на материала, използваните в момента видове PVC изолация включват главно следните три категории:

 

Категория на материала Номинална температура (максимум) Приложение Характеристики на употреба
нормален тип 105 ℃ Изолация и яке Може да се използва различна твърдост според изискванията, обикновено мека, лесна за оформяне и обработка.
Полутвърд (SR-PVC) 105 ℃ Изолация на жилата Твърдостта е по-висока от обикновения тип, а твърдостта е над Shore 90A.В сравнение с обикновения тип, механичната якост на изолацията е подобрена и термичната стабилност е по-добра.Недостатъкът е, че мекотата не е добра и обхватът на употреба е засегнат.
Омрежен PVC (XLPVC) 105 ℃ Изолация на жилата Обикновено той е омрежен чрез облъчване, за да трансформира обикновения термопластичен PVC в неразтворима термореактивна пластмаса.Молекулярната структура е по-стабилна, механичната якост на изолацията е подобрена и температурата на късо съединение може да достигне 250°C.

 

4) По отношение на номиналното напрежение, обикновено се използва за номинално напрежение от 1000 V AC и по-ниско, което може да се използва широко в домакински уреди, инструменти, осветление, мрежови комуникации и други индустрии.

 

PVC също има някои недостатъци, които ограничават използването му:

1) Тъй като съдържа голямо количество хлор, голямо количество гъст дим ще се задуши при горене, ще повлияе на видимостта и ще произведе някои канцерогени и HCl газ, което ще причини сериозна вреда на околната среда.С развитието на технологията за производство на изолационни материали без халогени с ниско съдържание на дим, постепенното заместване на PVC изолацията се превърна в неизбежна тенденция в развитието на кабелите.Понастоящем някои влиятелни и социално отговорни предприятия ясно са представили графика за замяна на PVC материалите в техническите стандарти на компанията.

2) Обикновената PVC изолация има слаба устойчивост на киселини и основи, топлоустойчиви масла и органични разтворители.Съгласно подобни химически принципи на съвместимост, PVC проводниците лесно се повреждат и напукват в определената среда.Въпреки това, с отличната си производителност на обработка и ниска цена.PVC кабелите все още се използват широко в домакински уреди, осветление, механично оборудване, инструменти, мрежови комуникации, окабеляване на сгради и други области.

 

2. XLPE изолационен материал за кабели

Омрежен полиетилен (Cross-linke PE, наричан по-долу XLPE) е полиетилен, който е подложен на високоенергийни лъчи или омрежващи агенти и може да се трансформира от линейна молекулна структура в триизмерна структура при определени условия .В същото време се трансформира от термопластична в неразтворима термореактивна пластмаса.След облъчване,XLPE соларен кабелизолационната обвивка има свойствата на устойчивост на висока температура, устойчивост на ултравиолетово лъчение, устойчивост на масло, устойчивост на студ и др., с експлоатационен живот над 25 години, което е несравнимо с обикновените кабели.

Понастоящем има три основни метода на омрежване при прилагането на изолация на проводници и кабели:

1) Пероксидно омрежване.Първо, полиетиленовата смола се смесва с подходящ омрежващ агент и антиоксидант и се добавят други съставки, ако е необходимо, за да се направят частици от полиетиленова смес, които могат да омрежват.По време на процеса на екструдиране се получава омрежване през тръбата за омрежване с гореща пара.

2) Силаново омрежване (омрежване с топла вода).Това също е химичен метод на кръстосано свързване.Основният механизъм е омрежване на органосилоксан и полиетилен при определени условия.Степента на омрежване обикновено може да достигне около 60%.

3) Радиационното омрежване е използването на високоенергийни лъчи като r-лъчи, α-лъчи, електронни лъчи и други енергии за активиране на въглеродните атоми в полиетиленовите макромолекули за омрежване.Високоенергийните лъчи, които обикновено се използват в проводници и кабели, са електронни лъчи, произведени от електронни ускорители., Тъй като омрежването разчита на физическа енергия, това е физическо омрежване.Горните три различни метода на омрежване имат различни характеристики и приложения:

 

Категория на кръстосано свързване Характеристика Приложение
Пероксидно омрежване По време на процеса на омрежване температурата трябва да бъде строго контролирана и омрежването се генерира чрез тръбопровода за омрежване с гореща пара. Подходящ е за производство на кабели с високо напрежение, голяма дължина и голямо сечение, а производството на малки спецификации е по-разточително.
Силаново омрежване Силаново омрежване може да използва общо оборудване.Екструдирането не е ограничено от температурата.Омрежването започва при излагане на влага.Колкото по-висока е температурата, толкова по-бърза е скоростта на омрежване. Подходящ е за кабели с малък размер, малка спецификация и ниско напрежение.Реакцията на омрежване може да бъде завършена само в присъствието на вода или влага, което е подходящо за производството на кабели за ниско напрежение.
Радиационно омрежване Благодарение на енергията на източника на радиация, той се използва за изолация, която не е твърде дебела.Когато изолацията е твърде дебела, има вероятност да се получи неравномерно излъчване. Той е подходящ за дебелина на изолацията не е твърде дебел, устойчив на висока температура, забавящ горенето кабел.

 

В сравнение с термопластичния полиетилен, изолацията от XLPE има следните предимства:

1) Подобрена устойчивост на топлинна деформация, подобрени механични свойства при високи температури и подобрена устойчивост на напукване под въздействието на околната среда и топлинно стареене.

2) Подобрена химическа стабилност и устойчивост на разтворители, намален студен поток, основно запазени оригиналните електрически характеристики, дългосрочна работна температура може да достигне 125 ℃ и 150 ℃, омрежен полиетиленов изолиран проводник и кабел, също подобрени Способността да издържа на късо съединение , краткотрайната му температура може да достигне 250 ℃, същата дебелина на телта и кабела, капацитетът на тока на XLPE е много по-голям.

3) Проводниците и кабелите с изолация от XLPE имат отлични механични, водоустойчиви и радиационни свойства, така че имат широк спектър от приложения.Като например: проводници за електрическо вътрешно свързване, кабели за мотори, кабели за осветление, проводници за управление на сигнали за ниско напрежение в автомобили, проводници за локомотиви, кабели и кабели за метрото, кабели за опазване на околната среда в минното дело, морски кабели, кабели за полагане на ядрена енергия, телевизионни кабели за високо напрежение, X - RAY изпичане на високоволтови кабели и индустрии за електропреносни проводници и кабели.

 

XLPE соларен кабел

Slocable XLPE соларен кабел

 

Проводниците и кабелите с изолация от XLPE имат значителни предимства, но имат и някои собствени недостатъци, които ограничават използването им:

1) Слабо топлоустойчиво блокиране.Обработката и използването на проводници при температура, надвишаваща номиналната температура на проводниците, може лесно да причини слепване между проводниците, което може сериозно да причини счупване на изолацията и образуване на късо съединение.

2) Слабо топлоустойчиво прорязване.При температури, надвишаващи 200°C, изолацията на проводника става изключително мека и притискането и въздействието на външни сили може лесно да доведе до прекъсване на проводника и късо съединение.

3) Разликата в цвета между партидите е трудна за контролиране.По време на обработката лесно се надрасква, побелява и се отпечатва.

4) XLPE изолация при ниво на устойчивост на температура 150°C, напълно без халогени и способна да премине теста за горене VW-1 по спецификация UL1581 и да поддържа отлични механични и електрически характеристики, все още има определени затруднения в производствената технология и цената високо е.

5) Няма съответен национален стандарт за изолирани проводници от този вид материал при свързване на електронни и електрически уреди.

 

3. Изолационен материал за кабел от силиконова гума

Силиконовият каучук също е полимерна молекула и е верижна структура, образувана от SI-O (силиций-кислород) връзки.Връзката SI-O е 443,5KJ/MOL, което е много по-високо от енергията на връзката CC (355KJ/MOL).Повечето от проводниците и кабелите от силиконова гума използват процеси на студена екструзия и високотемпературна вулканизация.Сред много проводници и кабели от синтетичен каучук, поради уникалната си молекулярна структура, силиконовият каучук има по-добра производителност от другите обикновени каучуци:

1) Много мек, добра еластичност, без мирис и нетоксичен, не се страхува от висока температура и е устойчив на силен студ.Работният температурен диапазон е -90~300℃.Силиконовата гума има много по-добра термоустойчивост от обикновената гума и може да се използва непрекъснато при 200°C или за период от време при 350°C.Кабели от силиконова гумаимат добри физически и механични функции и химическа стабилност.

2) Отлична устойчивост на атмосферни влияния.При ултравиолетова светлина и други климатични условия за дълго време неговите физически свойства имат само леки промени.

3) Силиконовата гума има високо съпротивление и нейната устойчивост остава стабилна в широк диапазон от температура и честота.

 

устойчив на атмосферни влияния гумен гъвкав кабел

Разместващ се, устойчив на атмосферни влияния гумен гъвкав кабел

 

В същото време силиконовият каучук има добра устойчивост на високоволтов коронен разряд и дъгов разряд.Изолираните от силиконов каучук кабели имат горепосочената серия от предимства, особено при кабели за високоволтови устройства за телевизори, кабели за микровълнови фурни, устойчиви на висока температура, кабели за индукционни готварски печки, кабели за кана за кафе, кабели за лампи, UV оборудване, халогенни лампи, фурни и вентилатори кабели за вътрешна връзка и др. Сферата на малките домакински уреди има широк спектър от приложения, но някои от собствените си недостатъци също ограничават по-широкото приложение.като:

1) Слаба устойчивост на разкъсване.Екструдиран от външна сила по време на обработка или употреба, той лесно може да бъде повреден от остъргване и причиняване на късо съединение.Текущата защитна мярка е да се добави слой от тъкан от стъклени влакна или високотемпературни полиестерни влакна към силиконовата изолация, но все пак е необходимо да се избягват повреди, причинени от външна сила на екструдиране, доколкото е възможно по време на обработката.

2) Вулканизиращият агент, добавен за вулканизиращо формоване, в момента използва главно двойно 24. Вулканизиращият агент съдържа хлор, а напълно безхалогенните вулканизиращи агенти (като вулканизация с платина) имат строги изисквания към температурата на производствената среда и са скъпи.Следователно трябва да се обърне внимание на обработката на кабелния сноп: натискът на притискащата ролка не трябва да е твърде висок и най-добре е да се използва гумен материал, за да се предотврати слаба устойчивост на натиск, причинена от счупване по време на производствения процес.В същото време имайте предвид: трябва да се вземат необходимите защитни мерки по време на производството на прежда от стъклени влакна, за да се предотврати вдишване в белите дробове и да се засегне здравето на служителите.

 

4. Кабелен изолационен материал от омрежен етиленпропиленов каучук (XLEPDM).

Омреженият етиленпропиленов каучук е терполимер от етилен, пропилей и неконюгиран диен, който е омрежен чрез химикали или облъчване.Предимствата на проводниците с омрежена EPDM гумена изолация, интегрираните проводници с полиолефинова изолация и обикновените проводници с гумена изолация:

1) Мек, гъвкав, еластичен, незалепващ при висока температура, дълготрайна устойчивост на стареене, устойчивост на сурово време (-60 ~ 125 ℃).

2) Устойчивост на озон, UV устойчивост, устойчивост на електрическа изолация и химическа устойчивост.

3) Устойчивостта на масло и устойчивостта на разтворители са сравними с изолацията от хлоропрен каучук с общо предназначение.Обработката се извършва от обикновено оборудване за обработка с горещо екструдиране и се използва омрежване чрез облъчване, което е просто и евтино.Проводниците с омрежена EPDM каучукова изолация имат много от горните предимства и се използват в проводници на хладилни компресори, водоустойчиви кабели на двигатели, кабели на трансформатори, мобилни кабели в мини, сондажи, автомобили, медицинско оборудване, лодки и общо електрическо вътрешно окабеляване.

 

Основните недостатъци на проводника XLEPDM са:

1) В сравнение с XLPE и PVC проводниците, устойчивостта на разкъсване е лоша.

2) Адхезията и самозалепването са лоши, което се отразява на последващата обработка.

© Copyright © 2022 Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co., LTD.Специални продукти - Карта на сайта 粤ICP备12057175号-1
монтаж на соларен кабел, mc4 соларен разклонителен кабелен монтаж, соларен кабелен монтаж mc4, комплект удължителен кабел mc4, монтаж на pv кабел, кабелен монтаж за слънчеви панели,
Техническа поддръжка:Soww.com