ثابت
ثابت

تجزیه و تحلیل مزایا و معایب مواد عایق سیم PV خورشیدی

  • اخبار12-10-2023
  • اخبار

عملکرد مواد عایق به طور مستقیم بر کیفیت، راندمان پردازش و دامنه کاربرد کابل‌های فتوولتائیک خورشیدی تأثیر می‌گذارد.این مقاله به طور خلاصه مزایا و معایب مواد عایق کابل فتوولتائیک خورشیدی متداول را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد و هدف آن بحث با صنعت و کاهش تدریجی فاصله با کابل های بین المللی است.

با توجه به تفاوت مواد عایق مختلف، تولید سیم و کابل و فرآوری سیم ویژگی های خاص خود را دارد.درک کامل این ویژگی ها برای انتخاب مواد کابل فتوولتائیک و کنترل کیفیت محصول مفید خواهد بود.

 

1. مواد عایق کابل پلی وینیل کلرید پی وی سی

مواد عایق پی وی سی پلی وینیل کلراید (که از این پس به عنوان پی وی سی نامیده می شود) مخلوطی از تثبیت کننده ها، نرم کننده ها، بازدارنده های شعله، روان کننده ها و سایر افزودنی های اضافه شده به پودر پی وی سی است.با توجه به کاربردهای مختلف و ویژگی های مختلف سیم و کابل، فرمول بر اساس آن تنظیم می شود.پس از دهه ها تولید و استفاده، تکنولوژی فعلی ساخت و پردازش PVC بسیار بالغ شده است.مواد عایق پی وی سی کاربردهای بسیار گسترده ای در زمینه کابل های فتوولتائیک خورشیدی دارند و دارای ویژگی های آشکاری هستند:

1) فناوری ساخت بالغ است و شکل گیری و پردازش آن آسان است.در مقایسه با انواع دیگر مواد عایق کابل، نه تنها هزینه پایینی دارد، بلکه از نظر تفاوت رنگ سطح، درجه گنگ روشن، چاپ، راندمان پردازش، سختی نرم، چسبندگی هادی، خواص مکانیکی، فیزیکی و الکتریکی به طور موثر قابل کنترل است. از خود سیم

2) خواص ضد شعله بسیار خوبی دارد، بنابراین کابل های عایق پی وی سی می توانند به راحتی به درجه های ضد شعله مورد نیاز استانداردهای مختلف برسند.

3) از نظر مقاومت در برابر دما، از طریق بهینه سازی و بهبود فرمول مواد، انواع عایق PVC رایج در حال حاضر عمدتاً شامل سه دسته زیر می شود:

 

دسته مواد دمای نامی (حداکثر) کاربرد از ویژگی ها استفاده کنید
نوع معمولی 105 درجه سانتیگراد عایق و ژاکت سختی های مختلف را می توان با توجه به نیاز استفاده کرد، به طور کلی نرم، آسان برای شکل دادن و پردازش.
نیمه صلب (SR-PVC) 105 درجه سانتیگراد عایق هسته سختی بالاتر از نوع معمولی است و سختی بالاتر از Shore 90A است.در مقایسه با نوع معمولی، استحکام مکانیکی عایق بهبود یافته و پایداری حرارتی بهتر است.عیب آن این است که نرمی خوب نیست و دامنه استفاده تحت تأثیر قرار می گیرد.
پی وی سی متقاطع (XLPVC) 105 درجه سانتیگراد عایق هسته به طور کلی، با تابش به یکدیگر متصل می شوند تا PVC گرمانرم معمولی را به پلاستیک گرماسخت نامحلول تبدیل کنند.ساختار مولکولی پایدارتر است، استحکام مکانیکی عایق بهبود می یابد و دمای اتصال کوتاه می تواند به 250 درجه سانتیگراد برسد.

 

4) از نظر ولتاژ نامی، عموماً برای ولتاژهای نامی 1000 ولت AC و کمتر استفاده می شود که می تواند به طور گسترده در لوازم خانگی، ابزار دقیق، روشنایی، ارتباطات شبکه و سایر صنایع استفاده شود.

 

پی وی سی دارای کاستی هایی است که استفاده از آن را محدود می کند:

1) چون حاوی مقدار زیادی کلر است، مقدار زیادی دود غلیظ در هنگام سوختن خفه می شود، دید را تحت تاثیر قرار می دهد و مقداری مواد سرطان زا و گاز HCl تولید می کند که آسیب جدی به محیط زیست وارد می کند.با توسعه فناوری تولید مواد عایق بدون هالوژن کم دود، جایگزینی تدریجی عایق PVC به یک روند اجتناب ناپذیر در توسعه کابل تبدیل شده است.در حال حاضر، برخی از بنگاه های با نفوذ و مسئولیت اجتماعی، جدول زمانی جایگزینی مواد PVC را به وضوح در استانداردهای فنی شرکت مطرح کرده اند.

2) عایق PVC معمولی در برابر اسیدها و قلیاها، روغن های مقاوم در برابر حرارت و حلال های آلی مقاومت ضعیفی دارد.با توجه به اصول شیمیایی مشابه سازگاری، سیم های پی وی سی به راحتی در محیط مشخص شده آسیب می بینند و ترک می خورند.با این حال، با عملکرد پردازش عالی و هزینه کم.کابل های PVC هنوز به طور گسترده در لوازم خانگی، روشنایی، تجهیزات مکانیکی، ابزار دقیق، ارتباطات شبکه، سیم کشی ساختمان و سایر زمینه ها استفاده می شود.

 

2. مواد عایق کابل XLPE

پلی اتیلن متقاطع (به انگلیسی: Cross-linked PE، که از این پس XLPE نامیده می شود) پلی اتیلنی است که در معرض پرتوهای پرانرژی یا عوامل پیوند متقابل قرار می گیرد و می تواند تحت شرایط خاصی از یک ساختار مولکولی خطی به یک ساختار سه بعدی تبدیل شود. .در عین حال، از ترموپلاستیک به پلاستیک گرماسخت نامحلول تبدیل می شود.پس از تابش،کابل خورشیدی XLPEغلاف عایق دارای خواص مقاومت در برابر حرارت بالا، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت در برابر روغن، مقاومت در برابر سرما و ... با عمر مفید بیش از 25 سال است که با کابل های معمولی قابل مقایسه نیست.

در حال حاضر سه روش اصلی اتصال عرضی در کاربرد عایق سیم و کابل وجود دارد:

1) اتصال عرضی پراکسید.ابتدا رزین پلی اتیلن با عامل اتصال عرضی و آنتی اکسیدان مناسب مخلوط می شود و در صورت نیاز مواد دیگری برای ایجاد ذرات مخلوط پلی اتیلن قابل اتصال به آن اضافه می شود.در طول فرآیند اکستروژن، اتصال عرضی از طریق لوله اتصال عرضی بخار داغ اتفاق می‌افتد.

2) اتصال عرضی سیلان (صلیبی آب گرم).همچنین یک روش اتصال متقابل شیمیایی است.مکانیسم اصلی پیوند متقابل ارگانوسیلوکسان و پلی اتیلن در شرایط خاص است.درجه اتصال متقابل به طور کلی می تواند به حدود 60٪ برسد.

3) اتصال عرضی تابشی استفاده از پرتوهای پرانرژی مانند پرتوهای r، پرتوهای α، پرتوهای الکترونی و سایر انرژی‌ها برای فعال کردن اتم‌های کربن موجود در ماکرومولکول‌های پلی اتیلن برای اتصال عرضی است.پرتوهای پرانرژی که معمولاً در سیم ها و کابل ها استفاده می شوند، پرتوهای الکترونی هستند که توسط شتاب دهنده های الکترونی تولید می شوند.از آنجا که پیوند متقابل به انرژی فیزیکی متکی است، یک پیوند متقابل فیزیکی است.سه روش مختلف پیوند متقابل بالا ویژگی ها و کاربردهای متفاوتی دارند:

 

دسته پیوند متقابل امکانات کاربرد
اتصال عرضی پراکسید در طول فرآیند اتصال متقابل، دما باید به شدت کنترل شود و اتصال متقابل از طریق خط لوله اتصال عرضی بخار داغ ایجاد می شود. برای تولید کابل های ولتاژ بالا و طول زیاد و مقطع بزرگ مناسب است و تولید مشخصات کوچک ضایعات بیشتری دارد.
اتصال عرضی سیلان اتصال متقابل سیلان می تواند از تجهیزات عمومی استفاده کند.اکستروژن توسط دما محدود نمی شود.اتصال متقابل زمانی شروع می شود که در معرض رطوبت قرار گیرد.هر چه دما بالاتر باشد، سرعت اتصال متقابل سریعتر است. برای کابل هایی با اندازه کوچک، مشخصات کوچک و ولتاژ پایین مناسب است.واکنش اتصال متقابل را می توان تنها در حضور آب یا رطوبت کامل کرد که برای تولید کابل های ولتاژ پایین مناسب است.
اتصال عرضی تشعشعی به دلیل انرژی منبع تابش برای عایق هایی که خیلی ضخیم نیستند استفاده می شود.هنگامی که عایق بیش از حد ضخیم است، تابش ناهموار احتمال دارد رخ دهد. این مناسب برای ضخامت عایق است نه بیش از حد ضخیم، مقاوم در برابر درجه حرارت بالا کابل مقاوم در برابر شعله.

 

عایق XLPE در مقایسه با پلی اتیلن ترموپلاستیک دارای مزایای زیر است:

1) بهبود مقاومت در برابر تغییر شکل حرارتی، بهبود خواص مکانیکی در دماهای بالا و بهبود مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس محیطی و پیری گرما.

2) افزایش پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر حلال، کاهش جریان سرد، اساساً حفظ عملکرد الکتریکی اصلی، دمای کار طولانی مدت می تواند به 125 ℃ و 150 ℃ برسد، سیم و کابل عایق پلی اتیلن متقاطع، همچنین توانایی مقاومت در برابر اتصال کوتاه را بهبود می بخشد. ، دمای کوتاه مدت آن می تواند به 250 ℃ برسد، همان ضخامت سیم و کابل، ظرفیت حمل فعلی XLPE بسیار بزرگتر است.

3) سیم ها و کابل های عایق بندی شده XLPE دارای خواص مکانیکی، ضد آب و مقاومت در برابر تشعشع عالی هستند، بنابراین طیف وسیعی از کاربردها را دارند.مانند: سیم های اتصال داخلی برق، سرنخ های موتور، سیم های روشنایی، سیم های کنترل سیگنال ولتاژ پایین خودرو، سیم های لوکوموتیو، سیم ها و کابل های مترو، کابل های حفاظت از محیط زیست معدن، کابل های دریایی، کابل های تخمگذار انرژی هسته ای، کابل های ولتاژ بالا تلویزیون، X کابل های فشار قوی پرتاب RAY و صنایع سیم و کابل انتقال نیرو.

 

کابل خورشیدی XLPE

کابل خورشیدی XLPE قابل جابجایی

 

سیم ها و کابل های عایق بندی شده XLPE دارای مزایای قابل توجهی هستند، اما آنها همچنین دارای برخی کاستی های خاص خود هستند که استفاده از آنها را محدود می کند:

1) عملکرد ضعیف مسدود کننده مقاوم در برابر حرارت.پردازش و استفاده از سیم ها در دمایی بیش از دمای نامی سیم ها می تواند به راحتی باعث چسبندگی بین سیم ها شود که می تواند به طور جدی باعث شکسته شدن عایق و ایجاد اتصال کوتاه شود.

2) عملکرد ضعیف برش مقاوم در برابر حرارت.در دمای بیش از 200 درجه سانتیگراد، عایق سیم بسیار نرم می شود و تحت فشار قرار گرفتن و تحت تاثیر قرار گرفتن توسط نیروهای خارجی می تواند به راحتی باعث قطع شدن سیم و اتصال کوتاه شود.

3) کنترل تفاوت رنگ بین دسته ها دشوار است.در طول پردازش، خراشیدن، سفید شدن و چاپ کردن آن آسان است.

4) عایق XLPE در سطح مقاومت دمایی 150 درجه سانتیگراد، کاملاً بدون هالوژن و قادر به گذراندن تست احتراق VW-1 با مشخصات UL1581 و حفظ عملکرد مکانیکی و الکتریکی عالی است، هنوز هم تنگناهای خاصی در فناوری ساخت و هزینه وجود دارد. بالا است.

5) هیچ استاندارد ملی مربوطه برای سیم عایق این نوع مواد در اتصال لوازم الکترونیکی و برقی وجود ندارد.

 

3. مواد عایق کابل لاستیکی سیلیکونی

لاستیک سیلیکون نیز یک مولکول پلیمری یک ساختار زنجیره ای است که توسط پیوندهای SI-O (سیلیکون-اکسیژن) تشکیل شده است.پیوند SI-O 443.5KJ/MOL است که بسیار بالاتر از انرژی پیوند CC (355KJ/MOL) است.بیشتر سیم‌ها و کابل‌های لاستیکی سیلیکونی از فرآیندهای اکستروژن سرد و ولکانیزاسیون با دمای بالا استفاده می‌کنند.در میان بسیاری از سیم ها و کابل های لاستیکی مصنوعی، به دلیل ساختار مولکولی منحصر به فرد، لاستیک سیلیکونی عملکرد بهتری نسبت به سایر لاستیک های معمولی دارد:

1) بسیار نرم، کشسانی خوب، بی بو و غیر سمی، بدون ترس از دمای بالا و مقاوم در برابر سرمای شدید.محدوده دمای عملیاتی -90 ~ 300 ℃ است.لاستیک سیلیکونی مقاومت حرارتی بسیار بهتری نسبت به لاستیک معمولی دارد و می توان آن را به طور مداوم در دمای 200 درجه سانتی گراد یا برای مدتی در دمای 350 درجه سانتی گراد استفاده کرد.کابل های لاستیکی سیلیکونیعملکرد فیزیکی و مکانیکی خوب و پایداری شیمیایی دارند.

2) مقاومت عالی در برابر آب و هوا.تحت اشعه ماوراء بنفش و سایر شرایط آب و هوایی برای مدت طولانی، خواص فیزیکی آن فقط تغییرات جزئی دارد.

3) لاستیک سیلیکونی مقاومت بالایی دارد و مقاومت آن در طیف وسیعی از دما و فرکانس پایدار می ماند.

 

کابل انعطاف پذیر لاستیکی مقاوم در برابر آب و هوا

کابل انعطاف پذیر لاستیکی مقاوم در برابر آب و هوا

 

در عین حال، لاستیک سیلیکونی مقاومت خوبی در برابر تخلیه تاج ولتاژ بالا و تخلیه قوس دارد.کابل های عایق لاستیکی سیلیکونی دارای سری مزایای ذکر شده در بالا هستند، به ویژه در کابل های دستگاه ولتاژ بالا تلویزیون، کابل های مقاوم در برابر حرارت اجاق مایکروویو، کابل های اجاق القایی، کابل های قابلمه قهوه، کابل های لامپ، تجهیزات UV، لامپ های هالوژن، اجاق گاز و فن. کابل های اتصال داخلی و غیره. حوزه لوازم خانگی کوچک است که کاربرد وسیعی دارد، اما برخی از کاستی های خود نیز کاربرد وسیع تری را محدود می کند.مانند:

1) مقاومت پارگی ضعیف.اکسترود شده توسط نیروی خارجی در طول پردازش یا استفاده، به راحتی با خراشیدن آسیب می بیند و باعث اتصال کوتاه می شود.اقدام حفاظتی فعلی افزودن یک لایه الیاف شیشه یا الیاف پلی استر با دمای بالا به عایق سیلیکونی است، اما همچنان لازم است تا حد امکان از آسیب ناشی از اکستروژن نیروی خارجی در طول پردازش جلوگیری شود.

2) عامل ولکانیزه کننده اضافه شده برای قالب گیری ولکانیزاسیون در حال حاضر عمدتاً از دو 24 استفاده می کند. عامل ولکانیزاسیون حاوی کلر است و عوامل ولکانیزاسیون کاملاً بدون هالوژن (مانند ولکانیزاسیون پلاتین) الزامات سختگیرانه ای در دمای محیط تولید دارند و گران هستند.بنابراین، باید به پردازش دسته سیم توجه شود: فشار غلتک فشار نباید خیلی زیاد باشد و بهتر است از مواد لاستیکی برای جلوگیری از مقاومت فشار ضعیف ناشی از شکستگی در فرآیند تولید استفاده شود.در عین حال، لطفاً توجه داشته باشید: در هنگام تولید نخ الیاف شیشه باید اقدامات حفاظتی لازم برای جلوگیری از استنشاق به ریه و تأثیر بر سلامت کارکنان انجام شود.

 

4. مواد عایق کابل لاستیک پروپیلن اتیلن متقابل (XLEPDM)

لاستیک اتیلن پروپیلن متقاطع یک ترپلیمر از اتیلن، پروپیلن و دی ان غیر کونژوگه است که توسط مواد شیمیایی یا تابش به هم متصل می شود.مزایای سیم‌های عایق‌شده لاستیکی EPDM، سیم‌های عایق‌شده پلی اولفین یکپارچه و سیم‌های عایق‌شده لاستیکی معمولی:

1) نرم، انعطاف پذیر، الاستیک، غیر چسبنده در دمای بالا، مقاومت طولانی مدت در برابر پیری، مقاومت در برابر آب و هوای سخت (-60 ~ 125 ℃).

2) مقاومت ازن، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت عایق الکتریکی و مقاومت شیمیایی.

3) مقاومت روغن و مقاومت در برابر حلال با عایق لاستیکی کلروپرن همه منظوره قابل مقایسه است.پردازش توسط تجهیزات پردازش گرم اکستروژن معمولی انجام می شود و پیوند متقاطع تابشی اتخاذ می شود که ساده و کم هزینه است.سیم‌های عایق‌شده لاستیکی EPDM دارای بسیاری از مزایای بالا هستند و در سیم‌های کمپرسور تبرید، سرنخ‌های موتور ضد آب، سیم‌های ترانسفورماتور، کابل‌های موبایل معدن، حفاری، خودروها، تجهیزات پزشکی، قایق‌ها و سیم‌کشی‌های داخلی برق عمومی استفاده می‌شوند.

 

معایب اصلی سیم XLEPDM عبارتند از:

1) در مقایسه با سیم های XLPE و PVC، مقاومت در برابر پارگی ضعیف است.

2) چسبندگی و خودچسبندگی ضعیف است که بر فرآیند پذیری بعدی تأثیر می گذارد.

Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.

اضافه کنید:پارک علم و فناوری هونگمی تولید گوانگدا، شماره 9-2، بخش هونگمی، جاده وانگشا، شهر هونگمی، دونگوان، گوانگدونگ، چین

تلفن: 0769-22010201

E-mail:pv@slocable.com.cn

فیس بوک pinterest یوتیوب لینکدین توییتر ins
CE RoHS ISO 9001 TUV
© Copyright © 2022 Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.محصولات ویژه - نقشه سایت 粤ICP备12057175号-1
مونتاژ کابل خورشیدی, مونتاژ کابل شاخه خورشیدی mc4, مونتاژ کابل خورشیدی mc4, مونتاژ کابل پسوند mc4, مونتاژ کابل pv, مونتاژ کابل برای پانل های خورشیدی,
پشتیبانی فنی:Soww.com