arreglar
arreglar

Anàlisi dels avantatges i desavantatges dels materials d'aïllament de fils solars fotovoltaics

  • Notícies2023-10-12
  • Notícies

El rendiment dels materials aïllants afecta directament la qualitat, l'eficiència de processament i l'àmbit d'aplicació dels cables solars fotovoltaics.Aquest article analitzarà breument els avantatges i els inconvenients dels materials d'aïllament de cable solar fotovoltaic d'ús habitual, amb l'objectiu de discutir amb la indústria i escurçar gradualment la bretxa amb els cables internacionals.

A causa de les diferències entre els diferents materials aïllants, la producció de filferros i cables i el processament de cables tenen les seves pròpies característiques.Una comprensió completa d'aquestes característiques serà beneficiosa per a la selecció de materials de cable fotovoltaic i per al control de la qualitat del producte.

 

1. Material d'aïllament del cable de clorur de polivinil de PVC

El material aïllant de PVC de clorur de polivinil (d'ara endavant anomenat PVC) és una barreja d'estabilitzants, plastificants, retardants de flama, lubricants i altres additius afegits a la pols de PVC.Segons les diferents aplicacions i les diferents característiques del cable i el cable, la fórmula s'ajusta en conseqüència.Després de dècades de producció i ús, la tecnologia actual de fabricació i processament de PVC ha esdevingut molt madura.El material aïllant de PVC té un ventall molt ampli d'aplicacions en el camp dels cables solars fotovoltaics, i té característiques pròpies evidents:

1) La tecnologia de fabricació és madura i fàcil de formar i processar.En comparació amb altres tipus de materials d'aïllament de cables, no només té un cost baix, sinó que també es pot controlar eficaçment en termes de diferència de color de la superfície, grau lleuger, impressió, eficiència de processament, duresa suau, adhesió del conductor, propietats mecàniques, físiques i elèctriques. del propi cable.

2) Té molt bones propietats ignífugues, de manera que els cables aïllats de PVC poden arribar fàcilment als graus ignífugs requerits per diferents estàndards.

3) Pel que fa a la resistència a la temperatura, mitjançant l'optimització i la millora de la fórmula del material, els tipus d'aïllament de PVC utilitzats actualment inclouen principalment les tres categories següents:

 

Categoria material Temperatura nominal (màxima) Aplicació Utilitzar característiques
tipus normal 105 ℃ Aïllament i jaqueta Es pot utilitzar una duresa diferent segons els requisits, generalment suau, fàcil de modelar i processar.
Semirígid (SR-PVC) 105 ℃ Aïllament del nucli La duresa és superior a la del tipus normal i la duresa està per sobre de Shore 90A.En comparació amb el tipus normal, la resistència mecànica de l'aïllament es millora i l'estabilitat tèrmica és millor.El desavantatge és que la suavitat no és bona i l'abast d'ús es veu afectat.
PVC reticulat (XLPVC) 105 ℃ Aïllament del nucli En general, està reticulat per irradiació per transformar el PVC termoplàstic ordinari en plàstic termoestables insoluble.L'estructura molecular és més estable, la resistència mecànica de l'aïllament es millora i la temperatura de curtcircuit pot arribar als 250 °C.

 

4) Pel que fa a la tensió nominal, s'utilitza generalment per a tensions nominals de 1000 V AC i per sota, que es poden utilitzar àmpliament en electrodomèstics, instrumentació, il·luminació, comunicacions de xarxa i altres indústries.

 

El PVC també té algunes deficiències que limiten el seu ús:

1) Com que conté una gran quantitat de clor, una gran quantitat de fum dens sufocarà en cremar-se, afectarà la visibilitat i produirà alguns carcinògens i gas HCl, que provocarà un dany greu al medi ambient.Amb el desenvolupament de la tecnologia de fabricació de materials d'aïllament sense halògens sense fums, la substitució gradual de l'aïllament de PVC s'ha convertit en una tendència inevitable en el desenvolupament del cable.Actualment, algunes empreses influents i socialment responsables han avançat clarament el calendari per a la substitució dels materials de PVC en els estàndards tècnics de l'empresa.

2) L'aïllament normal de PVC té poca resistència als àcids i àlcalis, olis resistents a la calor i dissolvents orgànics.Segons principis químics similars de compatibilitat, els cables de PVC es fan malbé i s'esquerden fàcilment a l'entorn especificat.No obstant això, amb el seu excel·lent rendiment de processament i baix cost.Els cables de PVC encara s'utilitzen àmpliament en electrodomèstics, il·luminació, equips mecànics, instrumentació, comunicacions de xarxa, cablejat d'edificis i altres camps.

 

2. Material d'aïllament del cable XLPE

El polietilè reticulat (Cross-linke PE, d'ara endavant anomenat XLPE) és un polietilè que està sotmès a raigs d'alta energia o agents de reticulació, i que pot transformar-se d'una estructura molecular lineal a una estructura tridimensional sota determinades condicions. .Al mateix temps, es transforma de termoplàstic a plàstic termoestables insoluble.Després de ser irradiat,Cable solar XLPELa funda d'aïllament té les propietats de resistència a alta temperatura, resistència a la radiació ultraviolada, resistència a l'oli, resistència al fred, etc., amb una vida útil de més de 25 anys, que és incomparable amb els cables ordinaris.

Actualment, hi ha tres mètodes principals de reticulació en l'aplicació d'aïllament de filferro i cable:

1) Reticulació de peròxid.En primer lloc, la resina de polietilè es barreja amb l'agent de reticulació i l'antioxidant adequats, i s'afegeixen altres ingredients segons sigui necessari per fer partícules de barreja de polietilè reticulables.Durant el procés d'extrusió, la reticulació es produeix a través del tub de reticulació de vapor calent.

2) Reticulació de silà (reticulació d'aigua calenta).També és un mètode de reticulació química.El mecanisme principal és reticular l'organosiloxà i el polietilè en condicions específiques.El grau de reticulació generalment pot arribar al voltant del 60%.

3) La reticulació d'irradiació és l'ús de raigs d'alta energia com ara raigs r, raigs α, raigs electrònics i altres energies per activar els àtoms de carboni de les macromolècules de polietilè per a la reticulació.Els raigs d'alta energia que s'utilitzen habitualment en filferros i cables són raigs electrònics produïts per acceleradors d'electrons.Com que la reticulació es basa en l'energia física, és una reticulació física.Els tres mètodes de reticulació anteriors tenen diferents característiques i aplicacions:

 

Categoria d'enllaç creuat Característiques Aplicació
Reticulació de peròxid Durant el procés de reticulació, la temperatura s'ha de controlar estrictament i la reticulació es genera a través de la canonada de reticulació de vapor calent. És adequat per a la producció de cables d'alta tensió, gran longitud i secció gran, i la producció d'especificacions petites és més malbaratadora.
Reticulació de silà La reticulació de silà pot utilitzar equips generals.L'extrusió no està limitada per la temperatura.La reticulació comença quan s'exposa a la humitat.Com més alta sigui la temperatura, més ràpida serà la velocitat de reticulació. És adequat per a cables de mida petita, especificacions petites i baixa tensió.La reacció de reticulació només es pot completar en presència d'aigua o humitat, que és adequada per a la producció de cables de baixa tensió.
Reticulació de radiació A causa de l'energia de la font de radiació, s'utilitza per a un aïllament no massa gruixut.Quan l'aïllament és massa gruixut, és probable que es produeixi una irradiació desigual. És adequat perquè el gruix de l'aïllament no sigui massa gruixut, cable retardant de flama resistent a altes temperatures.

 

En comparació amb el polietilè termoplàstic, l'aïllament XLPE té els següents avantatges:

1) Millora de la resistència a la deformació per calor, millora les propietats mecàniques a altes temperatures i millora la resistència a l'esquerdament per estrès ambiental i l'envelliment per calor.

2) Millora de l'estabilitat química i la resistència als dissolvents, un flux de fred reduït, bàsicament va mantenir el rendiment elèctric original, la temperatura de treball a llarg termini pot arribar a 125 ℃ i 150 ℃, filferro i cable aïllat de polietilè reticulat, també millorat La capacitat de resistència a curtcircuits , la seva temperatura a curt termini pot arribar als 250 ℃, el mateix gruix de filferro i cable, la capacitat de càrrega actual de XLPE és molt més gran.

3) Els cables i cables aïllats XLPE tenen excel·lents propietats mecàniques, impermeables i de resistència a la radiació, de manera que tenen una àmplia gamma d'aplicacions.Com ara: cables de connexió elèctrica interna, cables de motor, cables d'il·luminació, cables de control de senyal de baixa tensió d'automòbils, cables de locomotores, cables i cables de metro, cables de protecció ambiental minera, cables marins, cables per a la instal·lació d'energia nuclear, cables d'alta tensió de TV, X -Cables d'alta tensió de tret RAY i indústries de cables i cables de transmissió d'energia.

 

Cable solar XLPE

Cable solar XLPE desplaçable

 

Els cables i cables aïllats XLPE tenen avantatges importants, però també tenen alguns inconvenients propis, que limiten el seu ús:

1) Pobre rendiment de bloqueig resistent a la calor.El processament i l'ús de cables a una temperatura superior a la temperatura nominal dels cables pot provocar fàcilment l'adhesió entre els cables, la qual cosa pot provocar que l'aïllament es trenqui i es formi un curtcircuit.

2) Pobre rendiment de tall resistent a la calor.A temperatures superiors als 200 °C, l'aïllament del cable es torna extremadament suau i, comprimit i impactat per forces externes, el cable pot tallar i curtcircuitar fàcilment.

3) La diferència de color entre lots és difícil de controlar.Durant el processament, és fàcil de ratllar, blanquinos i imprimir.

4) Aïllament XLPE a un nivell de resistència a la temperatura de 150 ° C, completament lliure d'halògens i capaç de superar la prova de combustió VW-1 de l'especificació UL1581 i mantenir un excel·lent rendiment mecànic i elèctric, encara hi ha certs colls d'ampolla en la tecnologia de fabricació i el cost és alt.

5) No hi ha cap estàndard nacional rellevant per al cable aïllat d'aquest tipus de material en la connexió d'aparells electrònics i elèctrics.

 

3. Material d'aïllament del cable de cautxú de silicona

El cautxú de silicona també és una molècula de polímer és una estructura de cadena formada per enllaços SI-O (silici-oxigen).L'enllaç SI-O és de 443,5 KJ/MOL, que és molt superior a l'energia de l'enllaç CC (355 KJ/MOL).La majoria dels cables i cables de cautxú de silicona utilitzen processos d'extrusió en fred i vulcanització a alta temperatura.Entre molts cables i cables de cautxú sintètic, a causa de la seva estructura molecular única, el cautxú de silicona té un millor rendiment que altres cautxús normals:

1) Molt suau, bona elasticitat, inodor i no tòxic, no té por de les altes temperatures i resistent al fred intens.El rang de temperatura de funcionament és de -90 ~ 300 ℃.El cautxú de silicona té una resistència a la calor molt millor que el cautxú normal i es pot utilitzar contínuament a 200 °C o durant un període de temps a 350 °C.Cables de goma de siliconatenen bones funcions físiques i mecàniques i estabilitat química.

2) Excel·lent resistència a la intempèrie.Sota la llum ultraviolada i altres condicions climàtiques durant molt de temps, les seves propietats físiques només tenen canvis lleugers.

3) El cautxú de silicona té una alta resistivitat i la seva resistència es manté estable en un ampli rang de temperatura i freqüència.

 

cable flexible de goma resistent a la intempèrie

Cable flexible de goma resistent a la intempèrie desplaçable

 

Al mateix temps, el cautxú de silicona té una bona resistència a la descàrrega de corona d'alta tensió i la descàrrega d'arc.Els cables aïllats de cautxú de silicona tenen la sèrie d'avantatges esmentades anteriorment, especialment en cables de dispositius d'alta tensió de TV, cables resistents a alta temperatura del forn de microones, cables de cuina d'inducció, cables de cafetera, cables de llum, equips UV, làmpades halògenes, forn i ventilador. cables de connexió interna, etc. És el camp dels petits electrodomèstics que té una àmplia gamma d'aplicacions, però algunes de les seves pròpies mancances també limiten l'aplicació més àmplia.tal com:

1) Poca resistència a la llàgrima.Extruït per força externa durant el processament o l'ús, és fàcil de danyar-se pel raspat i provocant un curtcircuit.La mesura de protecció actual és afegir una capa teixida de fibra de vidre o fibra de polièster d'alta temperatura a l'aïllament de silicona, però encara és necessari evitar tant com sigui possible els danys causats per l'extrusió de força externa durant el processament.

2) L'agent de vulcanització afegit per a l'emmotllament de vulcanització actualment utilitza principalment el doble 24. L'agent de vulcanització conté clor i els agents de vulcanització completament lliures d'halògens (com la vulcanització de platí) tenen requisits estrictes sobre la temperatura de l'entorn de producció i són cars.Per tant, s'ha de prestar atenció al processament de l'arnès de filferro: la pressió del corró de pressió no ha de ser massa alta i el millor és utilitzar material de cautxú per evitar una mala resistència a la pressió causada per la fractura durant el procés de producció.Al mateix temps, tingueu en compte: s'han de prendre les mesures de protecció necessàries durant la producció de fil de fibra de vidre per evitar la inhalació als pulmons i afectar la salut dels empleats.

 

4. Material d'aïllament del cable de cautxú d'etilè propilè (XLEPDM) reticulat

El cautxú d'etilè propilè reticulat és un terpolímer d'etilè, propilè i diè no conjugat, que està reticulat per productes químics o irradiació.Els avantatges dels cables aïllats de cautxú EPDM reticulats, els cables aïllats de poliolefina integrats i els cables aïllats de cautxú normals:

1) Suau, flexible, elàstic, no adhesiu a alta temperatura, resistència a l'envelliment a llarg termini, resistència al clima dur (-60 ~ 125 ℃).

2) Resistència a l'ozó, resistència UV, resistència a l'aïllament elèctric i resistència química.

3) La resistència a l'oli i la resistència als dissolvents són comparables a l'aïllament de cautxú de cloropré d'ús general.El processament es realitza mitjançant un equip de processament d'extrusió en calent normal i s'adopta la reticulació d'irradiació, que és senzilla i de baix cost.Els cables aïllats de cautxú EPDM reticulats tenen molts dels avantatges anteriors i s'utilitzen en cables de compressors de refrigeració, cables de motor impermeables, cables de transformadors, cables mòbils de mines, perforació, automòbils, equips mèdics, vaixells i cablejat intern elèctric general.

 

Els principals desavantatges del cable XLEPDM són:

1) En comparació amb els cables XLPE i PVC, la resistència a la llàgrima és baixa.

2) L'adhesió i l'autoadhesió són pobres, cosa que afecta la processabilitat posterior.

Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.

Afegiu: Parc científic i tecnològic de Guangda Manufacturing Hongmei, núm. 9-2, secció Hongmei, Wangsha Road, ciutat de Hongmei, Dongguan, Guangdong, Xina

TEL:0769-22010201

E-mail:pv@slocable.com.cn

facebook pinterest youtube linkedin Twitter ins
CE RoHS ISO 9001 TUV
© Copyright © 2022 Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.productes destacats - Mapa del lloc 粤ICP备12057175号-1
muntatge de cable solar, Conjunt de cable de branca solar mc4, conjunt de cable solar mc4, conjunt de cable d'extensió mc4, muntatge de cable fotovoltaic, conjunt de cables per a plaques solars,
Suport tècnic:Soww.com