Cable fotovoltaico

Cable fotovoltaico
La tecnología de energía solar se convertirá en una de las futuras tecnologías de energía verde.La energía solar o fotovoltaica (PV) se utiliza cada vez más en China.Además del rápido desarrollo de plantas de energía fotovoltaica respaldadas por el gobierno, los inversores privados también están construyendo activamente fábricas y planeando ponerlas en producción para las ventas globales de módulos solares.
Nombre chino: cable fotovoltaico Nombre extranjero: cable fotovoltaico
Modelo de producto: Cable fotovoltaico Características: espesor de cubierta uniforme y diámetro pequeño

Introducción
Modelo de producto: cable fotovoltaico

Sección transversal del conductor: cable fotovoltaico
Muchos países todavía se encuentran en la etapa de aprendizaje.No hay duda de que para obtener los mejores beneficios las empresas del sector necesitan aprender de países y empresas que tienen muchos años de experiencia en aplicaciones de energía solar.
La construcción de plantas de energía fotovoltaica rentables y rentables representa el objetivo más importante y la competitividad central de todos los fabricantes de energía solar.De hecho, la rentabilidad depende no sólo de la eficiencia o el alto rendimiento del propio módulo solar, sino también de una serie de componentes que parecen no tener relación directa con el módulo.Pero todos estos componentes (como cables, conectores, cajas de conexiones) deben seleccionarse de acuerdo con los objetivos de inversión a largo plazo del licitador.La alta calidad de los componentes seleccionados puede impedir que el sistema solar sea rentable debido a los elevados costes de reparación y mantenimiento.
Por ejemplo, la gente no suele considerar el sistema de cableado que conecta los módulos fotovoltaicos y los inversores como un componente clave,
Sin embargo, no utilizar cables especiales para aplicaciones solares afectará la vida útil de todo el sistema.
De hecho, los sistemas de energía solar se utilizan a menudo en condiciones ambientales adversas, como altas temperaturas y radiación ultravioleta.En Europa, un día soleado hará que la temperatura del sistema solar alcance los 100 ° C. Hasta ahora, los diversos materiales que podemos utilizar son PVC, caucho, TPE y materiales reticulados de alta calidad, pero desafortunadamente, el cable de goma con una temperatura nominal de 90 °C, e incluso el cable de PVC con una temperatura nominal de 70 °C también se suele utilizar en exteriores.Obviamente, esto afectará en gran medida la vida útil del sistema.
La producción de cables solares HUBER + SUHNER tiene una historia de más de 20 años.Los equipos solares que utilizan este tipo de cable en Europa también se utilizan desde hace más de 20 años y aún se encuentran en buenas condiciones de funcionamiento.

Estrés ambiental
Para aplicaciones fotovoltaicas, los materiales utilizados en exteriores deben basarse en rayos UV, ozono, cambios severos de temperatura y ataques químicos.El uso de materiales de baja calidad bajo tal estrés ambiental hará que la cubierta del cable sea frágil e incluso puede descomponer el aislamiento del cable.Todas estas situaciones aumentarán directamente las pérdidas del sistema de cable, y también aumentará el riesgo de cortocircuito del cable.A medio y largo plazo, la posibilidad de incendio o lesiones personales también es mayor. A 120 °C, puede soportar condiciones climáticas adversas y golpes mecánicos en sus equipos.Según el cable solar estándar internacional IEC216RADOX®, en ambientes exteriores, su vida útil es 8 veces mayor que la del cable de caucho y 32 veces mayor que la de los cables de PVC.Estos cables y componentes no solo tienen la mejor resistencia a la intemperie, a los rayos UV y al ozono, sino que también soportan una gama más amplia de cambios de temperatura (por ejemplo: el cable solar de –40°C a 125°CHUBER+SUHNER RADOX® es una cruz de haz de electrones -cable de enlace con una temperatura nominal de).

Para hacer frente al peligro potencial causado por las altas temperaturas, los fabricantes tienden a utilizar cables con cubierta de goma con doble aislamiento (por ejemplo: H07 RNF).Sin embargo, la versión estándar de este tipo de cable sólo está permitida para su uso en entornos con una temperatura máxima de funcionamiento de 60 °C. En Europa, el valor de temperatura que se puede medir en el tejado llega a 100 °C.

RADOX®La temperatura nominal del cable solar es de 120°C (puede utilizarse durante 20.000 horas).Esta calificación equivale a 18 años de uso a una temperatura continua de 90°C;cuando la temperatura es inferior a 90 °C, su vida útil es más larga.Generalmente, la vida útil de los equipos solares debe ser de más de 20 a 30 años.

Por las razones anteriores, es muy necesario utilizar cables y componentes solares especiales en el sistema solar.
Resistente a cargas mecánicas
De hecho, durante la instalación y el mantenimiento, el cable puede tenderse sobre el borde afilado de la estructura del techo y el cable debe resistir presión, flexión, tensión, carga de tracción transversal y fuertes impactos.Si la resistencia de la cubierta del cable no es suficiente, el aislamiento del cable resultará gravemente dañado, lo que afectará la vida útil de todo el cable o provocará problemas como cortocircuitos, incendios y lesiones personales.

El material reticulado con radiación tiene una alta resistencia mecánica.El proceso de reticulación cambia la estructura química del polímero y los materiales termoplásticos fusibles se convierten en materiales elastómeros no fusibles.La radiación de reticulación mejora significativamente las propiedades térmicas, mecánicas y químicas de los materiales aislantes de los cables.
Alemania, como mayor mercado solar del mundo, se ha topado con todos los problemas relacionados con la selección de cables.Hoy en Alemania, más del 50% de los equipos se dedican a aplicaciones solares.

Cable HUBER+SUHNER RADOX®.

RADOX®: Calidad de apariencia

cable.
Calidad de apariencia
Cable RADOX:
· Perfecta concentricidad del núcleo del cable.
· El espesor de la funda es uniforme
· Menor diámetro · Los núcleos de los cables no son concéntricos
· Gran diámetro de cable (40% mayor que el diámetro del cable RADOX)
· Grosor desigual de la funda (provocando defectos en la superficie del cable)

diferencia de contraste
Las características de los cables fotovoltaicos vienen determinadas por sus materiales especiales de aislamiento y cubierta para cables, que denominamos PE reticulado.Después de la irradiación con un acelerador de irradiación, la estructura molecular del material del cable cambiará, garantizando así su rendimiento en todos los aspectos.Resistencia a cargas mecánicas De hecho, durante la instalación y el mantenimiento, el cable puede tenderse sobre el borde afilado de la estructura del techo, y el cable debe resistir presión, flexión, tensión, carga de tracción transversal y fuertes impactos.Si la resistencia de la cubierta del cable no es suficiente, el aislamiento del cable resultará gravemente dañado, lo que afectará la vida útil de todo el cable o provocará problemas como cortocircuitos, incendios y lesiones personales.

Rendimiento principal
Rendimiento eléctrico
resistencia CC
La resistencia CC del núcleo conductor no es superior a 5,09 Ω/km cuando el cable terminado está a 20 ℃.
2 Prueba de tensión de inmersión
El cable terminado (20 m) se sumerge en agua (20 ± 5) ° C durante 1 hora durante 1 hora y luego no se rompe después de una prueba de voltaje de 5 minutos (CA 6,5 kV o CC 15 kV).
3 Resistencia de voltaje CC a largo plazo
La muestra tiene 5 m de largo, se coloca en (85 ± 2) ℃ agua destilada que contiene 3% de cloruro de sodio (NaCl) durante (240 ± 2) h, y los dos extremos están a 30 cm por encima de la superficie del agua.Se aplica un voltaje CC de 0,9 kV entre el núcleo y el agua (el núcleo conductor está conectado al electrodo positivo y el agua está conectada al electrodo negativo).Después de extraer la muestra, realice la prueba de voltaje de inmersión en agua, el voltaje de prueba es de 1 kV CA y no se requiere avería.
4 Resistencia de aislamiento
La resistencia de aislamiento del cable terminado a 20 ℃ no es inferior a 1014 Ω · cm,
La resistencia de aislamiento del cable terminado a 90 ° C no es inferior a 1011 Ω · cm.
5 Resistencia de la superficie de la funda
La resistencia superficial de la cubierta del cable terminada no debe ser inferior a 109 Ω.

Prueba de rendimiento
1. Prueba de presión a alta temperatura (GB/T 2951.31-2008)
Temperatura (140 ± 3) ℃, tiempo 240 min, k = 0,6, la profundidad de la sangría no excede el 50% del espesor total del aislamiento y la funda.Y realice una prueba de voltaje de 5 min de CA 6,5 kV, no requiere averías.
2 Prueba de calor húmedo
La muestra se coloca en un ambiente con una temperatura de 90°C y una humedad relativa del 85% durante 1000 horas.Después de enfriar a temperatura ambiente, la tasa de cambio de resistencia a la tracción es menor o igual a -30%, y la tasa de cambio de alargamiento de rotura es menor o igual a -30%.
3 Prueba de solución ácida y alcalina (GB/T 2951.21-2008)
Los dos grupos de muestras fueron sumergidos en una solución de ácido oxálico con una concentración de 45g/L y una solución de hidróxido de sodio con una concentración de 40g/L a una temperatura de 23°C y un tiempo de 168h.En comparación con antes de la solución de inmersión, la tasa de cambio de la resistencia a la tracción fue ≤ ± 30 %, alargamiento de rotura ≥100 %.
4 prueba de compatibilidad
Después de que el cable envejece a 7 × 24 h, (135 ± 2) ℃, la tasa de cambio de la resistencia a la tracción antes y después del envejecimiento del aislamiento es menor o igual al 30%, la tasa de cambio de alargamiento a la rotura es menor o igual a 30%;-30%, la tasa de cambio de alargamiento en la rotura≤ ± 30%.
5 Prueba de impacto a baja temperatura (8,5 en GB/T 2951.14-2008)
Temperatura de enfriamiento -40 ℃, tiempo 16 h, peso de caída 1000 g, masa del bloque de impacto 200 g, altura de caída 100 mm, las grietas no deben ser visibles en la superficie.
6 Prueba de flexión a baja temperatura (8,2 en GB/T 2951.14-2008)
Temperatura de enfriamiento (-40 ± 2) ℃, tiempo 16 h, el diámetro de la varilla de prueba es de 4 a 5 veces el diámetro exterior del cable, alrededor de 3 a 4 vueltas, después de la prueba, no debe haber grietas visibles en la cubierta superficie.
7 Prueba de resistencia al ozono
La longitud de la muestra es de 20 cm y se coloca en un recipiente de secado durante 16 h.El diámetro de la varilla de prueba utilizada en la prueba de flexión es (2 ± 0,1) veces el diámetro exterior del cable.Caja de prueba: temperatura (40 ± 2) ℃, humedad relativa (55 ± 5) %, concentración de ozono (200 ± 50) × 10-6 %, flujo de aire: 0,2 a 0,5 veces el volumen de la cámara de prueba/min.La muestra se coloca en la caja de prueba durante 72 h.Después de la prueba no deben verse grietas en la superficie de la funda.
8 Resistencia a la intemperie/prueba UV
Cada ciclo: pulverización de agua durante 18 minutos, secado con lámpara de xenón durante 102 minutos, temperatura (65 ± 3) ℃, humedad relativa 65%, potencia mínima bajo longitud de onda 300-400 nm: (60 ± 2) W/m2.El ensayo de flexión a temperatura ambiente se realiza después de 720 h.El diámetro de la varilla de prueba es de 4 a 5 veces el diámetro exterior del cable.Después de la prueba, no deben verse grietas en la superficie de la chaqueta.
9 Prueba de penetración dinámica
A temperatura ambiente, la velocidad de corte es 1N / s, el número de pruebas de corte: 4 veces, cada vez que se continúa la prueba, la muestra debe avanzar 25 mm y girarse 90 ° en el sentido de las agujas del reloj.Registre la fuerza de penetración F en el momento del contacto entre la aguja de acero para resorte y el alambre de cobre, y el valor promedio obtenido es ≥150 · Dn1 / 2 N (sección de 4 mm2 Dn = 2,5 mm)
10 Resistencia a las abolladuras
Se toman tres secciones de muestras, cada sección se separa 25 mm y se realizan un total de 4 muescas con una rotación de 90°.La profundidad de la sangría es de 0,05 mm y es perpendicular al alambre de cobre.Las tres secciones de muestras se colocaron en cámaras de prueba a -15 °C, temperatura ambiente y +85 °C durante 3 horas, y luego se enrollaron en mandriles en sus respectivas cámaras de prueba.El diámetro del mandril es (3 ± 0,3) veces el diámetro exterior mínimo del cable.Al menos una puntuación para cada muestra está en el exterior.Realice una prueba de voltaje de inmersión en agua de 0,3 kV CA sin averías.
11 Prueba de termorretracción de la funda (11 en GB/T 2951.13-2008)
La muestra se corta a una longitud L1 = 300 mm, se coloca en un horno a 120 °C durante 1 h, luego se saca a temperatura ambiente para su enfriamiento, repitiéndose este ciclo de enfriamiento y calentamiento 5 veces, y finalmente se enfría a temperatura ambiente, requiriendo que la muestra tener una tasa de contracción térmica de ≤2%.
12 Prueba de combustión vertical
Después de colocar el cable terminado a (60 ± 2) ℃ durante 4 h, se realiza la prueba de combustión vertical especificada en GB/T 18380.12-2008.
13 Prueba de contenido de halógenos
PH y conductividad
Colocación de la muestra: 16 h, temperatura (21 ~ 25) ℃, humedad (45 ~ 55)%.Dos muestras, cada una (1000 ± 5) mg, divididas en partículas inferiores a 0,1 mg.Caudal de aire (0,0157 · D2) l · h-1 ± 10%, la distancia entre el recipiente de combustión y el borde del área efectiva de calentamiento del horno ≥300 mm, la temperatura del recipiente de combustión debe ser ≥935 ℃, a 300 m de el barco de combustión (en la dirección del flujo de aire) La temperatura debe ser ≥900 ℃.
El gas generado por la muestra de prueba se recoge a través de una botella de lavado de gas que contiene 450 ml (valor de PH 6,5 ± 1,0; conductividad ≤ 0,5 μS/mm) de agua destilada.Duración de la prueba: 30 min.Requisitos: PH≥4.3;Conductividad ≤10μS/mm.

El contenido de elementos importantes.
Contenido de Cl y Br
Colocación de la muestra: 16 h, temperatura (21 ~ 25) ℃, humedad (45 ~ 55)%.Dos muestras, cada una (500-1000) mg, trituradas a 0,1 mg.
Caudal de aire (0,0157 · D2) l · h-1 ± 10%, la muestra se calienta uniformemente durante 40 min a (800 ± 10) ℃ y se mantiene durante 20 min.
El gas generado por la muestra de prueba se extrae a través de una botella de lavado de gas que contiene 220 ml/solución de hidróxido de sodio 0,1 M;El líquido de las dos botellas de lavado de gas se inyecta en la botella medidora, y la botella de lavado de gas y sus accesorios se limpian con agua destilada y se inyectan en la botella medidora 1000 ml, después de enfriar a temperatura ambiente, use una pipeta para gotear 200 ml del solución de prueba en un matraz medidor, agregue 4 ml de ácido nítrico concentrado, 20 ml de nitrato de plata 0,1 M, 3 ml de nitrobenceno, luego revuelva hasta que se deposite un flóculo blanco;añadir sulfato de amonio al 40%. La solución acuosa y unas gotas de solución de ácido nítrico se mezclaron completamente, se agitaron con un agitador magnético y la solución se tituló añadiendo bisulfato de amonio.
Requisitos: El valor promedio de los valores de prueba de las dos muestras: HCL≤0,5%;HBr≤0,5%;
El valor de prueba de cada muestra ≤ el promedio de los valores de prueba de las dos muestras ± 10%.
contenido f
Coloque 25-30 mg de material de muestra en un recipiente de oxígeno de 1 L, deje caer 2 a 3 gotas de alcanol y agregue 5 ml de solución de hidróxido de sodio 0,5 M.Deje que la muestra se queme y vierta el residuo en una taza medidora de 50 ml con un ligero enjuague.
Mezcle 5 ml de solución tampón en la solución de muestra y la solución de enjuague y llegue a la marca.Dibuje una curva de calibración, obtenga la concentración de flúor de la solución de muestra y obtenga el porcentaje de flúor en la muestra mediante cálculo.
Requisitos: ≤0,1%.
14 Propiedades mecánicas de los materiales de aislamiento y revestimiento.
Antes del envejecimiento, la resistencia a la tracción del aislamiento es ≥6,5 N/mm2, el alargamiento de rotura es ≥125%, la resistencia a la tracción de la funda es ≥8,0N/mm2 y el alargamiento de rotura es ≥125%.
Después de (150 ± 2) ℃, envejecimiento de 7 × 24 h, la tasa de cambio de la resistencia a la tracción antes y después del envejecimiento del aislamiento y la funda ≤ -30%, y la tasa de cambio del alargamiento de rotura antes y después del envejecimiento del aislamiento y la funda ≤ -30 %.
15 Prueba de extensión térmica
Bajo una carga de 20 N/cm2, después de que la muestra se someta a una prueba de extensión térmica a (200 ± 3) ℃ durante 15 minutos, el valor medio del alargamiento del aislamiento y la funda no debe ser superior al 100 %.La probeta se saca del horno y se enfría para marcar la distancia entre las líneas. El valor medio del aumento en el porcentaje de la distancia antes de colocar la probeta en el horno no debe ser superior al 25%.
16 vida térmica
Según la curva de Arrhenius EN 60216-1 y EN60216-2, el índice de temperatura es 120 ℃.Hora 5000h.Tasa de retención del aislamiento y alargamiento de la funda a la rotura: ≥50%.Posteriormente se realizó una prueba de flexión a temperatura ambiente.El diámetro de la varilla de prueba es el doble del diámetro exterior del cable.Después de la prueba, no deben verse grietas en la superficie de la chaqueta.Vida requerida: 25 años.

Selección de cables
Los cables utilizados en la parte de transmisión de CC de bajo voltaje del sistema de generación de energía solar fotovoltaica tienen diferentes requisitos para la conexión de diferentes componentes debido a los diferentes entornos de uso y requisitos técnicos.Los factores generales a considerar son: el rendimiento del aislamiento del cable, la resistencia al calor y el retardo de llama. Participar en las especificaciones de rendimiento de envejecimiento y diámetro del cable.Los requisitos específicos son los siguientes:
1. El cable de conexión entre el módulo de células solares y el módulo generalmente se conecta directamente con el cable de conexión conectado a la caja de conexiones del módulo.Cuando la longitud no sea suficiente, también se puede utilizar un cable de extensión especial.Según la diferente potencia de los componentes, este tipo de cable de conexión tiene tres especificaciones, como 2,5 m㎡, 4,0 m㎡, 6,0 m㎡, etc.Este tipo de cable de conexión utiliza una funda aislante de doble capa, que tiene una excelente capacidad anti-ultravioleta, agua, ozono, ácido, erosión salina, excelente capacidad para todo tipo de clima y resistencia al desgaste.
2. Se requiere que el cable de conexión entre la batería y el inversor utilice un cable flexible multifilar que haya pasado la prueba UL y esté conectado lo más cerca posible.La elección de cables cortos y gruesos puede reducir las pérdidas del sistema, mejorar la eficiencia y mejorar la confiabilidad.
3. El cable de conexión entre el conjunto cuadrado de baterías y el controlador o la caja de conexiones de CC también requiere el uso de cables flexibles multifilares que pasen la prueba UL.Las especificaciones del área de la sección transversal se determinan de acuerdo con la salida de corriente máxima de la matriz cuadrada.
El área de la sección transversal del cable de CC se determina de acuerdo con los siguientes principios: el cable de conexión entre el módulo de células solares y el módulo, el cable de conexión entre la batería y la batería y el cable de conexión para la carga de CA.1,25 veces la corriente;el cable de conexión entre el conjunto cuadrado de células solares y el cable de conexión entre la batería de almacenamiento (grupo) y el inversor, la corriente nominal del cable es generalmente 1,5 veces la corriente de trabajo continua máxima de cada cable.
Certificación de exportación
El cable fotovoltaico que soporta otros módulos fotovoltaicos se exporta a Europa y el cable debe cumplir con el certificado TUV MARK emitido por TUV Rheinland de Alemania.A finales de 2012, TUV Rheinland Alemania lanzó una serie de nuevos estándares que admiten módulos fotovoltaicos, cables unipolares con CC de 1,5 KV y cables multipolares con CA fotovoltaica.
Novedad ②: Introducción al uso de cables y materiales habitualmente utilizados en centrales solares fotovoltaicas.

Además de los equipos principales, como módulos fotovoltaicos, inversores y transformadores elevadores, durante la construcción de centrales solares fotovoltaicas, los materiales de soporte de los cables fotovoltaicos conectados tienen la rentabilidad general, la seguridad operativa y la alta eficiencia de las centrales fotovoltaicas. .Con un papel crucial, New Energy en las siguientes dimensiones brindará una introducción detallada al uso y el entorno de los cables y materiales comúnmente utilizados en las plantas de energía solar fotovoltaica.

Según el sistema de la central solar fotovoltaica, los cables se pueden dividir en cables de CC y cables de CA.
1. cable CC
(1) Cables serie entre componentes.
(2) Cables paralelos entre los strings y entre los strings y la caja de distribución de CC (caja combinadora).
(3) El cable entre la caja de distribución de CC y el inversor.
Los cables anteriores son todos cables de CC, que se colocan al aire libre y deben protegerse de la humedad, la exposición a la luz solar, el frío, el calor y los rayos ultravioleta.En algunos entornos especiales, también deben protegerse de productos químicos como ácidos y álcalis.
2. Cable de CA
(1) El cable de conexión del inversor al transformador elevador.
(2) El cable de conexión del transformador elevador al dispositivo de distribución de energía.
(3) El cable de conexión desde el dispositivo de distribución de energía a la red eléctrica o a los usuarios.
Esta parte del cable es un cable de carga de CA y el ambiente interior se coloca más, lo que se puede seleccionar de acuerdo con los requisitos generales de selección del cable de alimentación.
3. Cable especial fotovoltaico
Una gran cantidad de cables de CC en las centrales fotovoltaicas deben tenderse al aire libre y las condiciones ambientales son duras.Los materiales del cable deben determinarse según la resistencia a los rayos ultravioleta, el ozono, los cambios severos de temperatura y la erosión química.El uso prolongado de cables de materiales comunes en este entorno hará que la cubierta del cable sea frágil e incluso puede descomponer el aislamiento del cable.Estas condiciones dañarán directamente el sistema de cables y también aumentarán el riesgo de cortocircuito en el cable.A medio y largo plazo, la posibilidad de incendio o lesiones personales también es mayor, lo que afecta en gran medida a la vida útil del sistema.
4. Material conductor del cable
En la mayoría de los casos, los cables de CC utilizados en las centrales fotovoltaicas funcionan al aire libre durante mucho tiempo.Debido a las limitaciones de las condiciones de construcción, los conectores se utilizan principalmente para conexiones de cables.Los materiales conductores de cables se pueden dividir en núcleo de cobre y núcleo de aluminio.
5. Material de la funda aislante del cable
Durante la instalación, operación y mantenimiento de plantas de energía fotovoltaica, los cables pueden tenderse en el suelo bajo tierra, entre malezas y rocas, en los bordes afilados de la estructura del tejado o expuestos al aire.Los cables pueden resistir diversas fuerzas externas.Si la cubierta del cable no es lo suficientemente fuerte, el aislamiento del cable se dañará, lo que afectará la vida útil de todo el cable o causará problemas como cortocircuitos, incendios y lesiones personales.