Câble photovoltaïque

Câble photovoltaïque
La technologie de l’énergie solaire deviendra l’une des futures technologies d’énergie verte.Le solaire ou photovoltaïque (PV) est de plus en plus utilisé en Chine.Outre le développement rapide des centrales photovoltaïques soutenues par le gouvernement, les investisseurs privés construisent également activement des usines et envisagent de les mettre en production pour vendre des modules solaires à l'échelle mondiale.
Nom chinois : câble photovoltaïque Nom étranger : câble PV
Modèle de produit : Câble photovoltaïque Caractéristiques : épaisseur de gaine uniforme et petit diamètre

Introduction
Modèle de produit : câble photovoltaïque

Section du conducteur : câble photovoltaïque
De nombreux pays sont encore en phase d’apprentissage.Il ne fait aucun doute que pour obtenir les meilleurs bénéfices, les entreprises du secteur doivent apprendre des pays et des entreprises possédant de nombreuses années d’expérience dans les applications de l’énergie solaire.
La construction de centrales photovoltaïques rentables et rentables représente l'objectif le plus important et le cœur de la compétitivité de tous les fabricants d'énergie solaire.En fait, la rentabilité dépend non seulement de l’efficacité ou des performances élevées du module solaire lui-même, mais également d’une série de composants qui semblent n’avoir aucun rapport direct avec le module.Mais tous ces composants (tels que câbles, connecteurs, boîtes de jonction) doivent être sélectionnés en fonction des objectifs d'investissement à long terme du soumissionnaire.La haute qualité des composants sélectionnés peut empêcher le système solaire d'être rentable en raison des coûts élevés de réparation et de maintenance.
Par exemple, les gens ne considèrent généralement pas le système de câblage reliant les modules photovoltaïques et les onduleurs comme un élément clé,
Cependant, le fait de ne pas utiliser de câbles spéciaux pour les applications solaires affectera la durée de vie de l'ensemble du système.
En fait, les systèmes d’énergie solaire sont souvent utilisés dans des conditions environnementales difficiles, telles que des températures élevées et un rayonnement ultraviolet.En Europe, une journée ensoleillée fera monter la température du système solaire sur place à 100°C. Jusqu'à présent, les différents matériaux que nous pouvons utiliser sont le PVC, le caoutchouc, le TPE et les matériaux réticulés de haute qualité, mais malheureusement, le câble en caoutchouc avec une température nominale de 90 °C, et même le câble en PVC avec une température nominale de 70 °C. Il est également souvent utilisé à l'extérieur.Évidemment, cela affectera grandement la durée de vie du système.
La production de câbles solaires HUBER + SUHNER a une histoire de plus de 20 ans.Les équipements solaires utilisant ce type de câble en Europe sont également utilisés depuis plus de 20 ans et sont toujours en bon état de fonctionnement.

Stress environnemental
Pour les applications photovoltaïques, les matériaux utilisés à l'extérieur doivent être basés sur les UV, l'ozone, les changements de température sévères et les attaques chimiques.L'utilisation de matériaux de mauvaise qualité soumis à de telles contraintes environnementales fragilisera la gaine du câble et pourra même décomposer l'isolation du câble.Toutes ces situations augmenteront directement la perte du système de câble, et le risque de court-circuit du câble augmentera également.À moyen et long terme, les risques d'incendie ou de blessures corporelles sont également plus élevés. À 120°C, il peut résister aux conditions météorologiques difficiles et aux chocs mécaniques de ses équipements.Selon la norme internationale IEC216RADOX®Câble solaire, en environnement extérieur, sa durée de vie est 8 fois celle du câble en caoutchouc, elle est 32 fois celle des câbles en PVC.Ces câbles et composants ont non seulement la meilleure résistance aux intempéries, aux UV et à l'ozone, mais résistent également à une plus large plage de changements de température (par exemple : le câble solaire –40 °C à 125 °CHUBER+SUHNER RADOX® est un faisceau d'électrons croisé -câble de liaison avec une température nominale de).

Afin de faire face au danger potentiel provoqué par les températures élevées, les fabricants ont tendance à utiliser des câbles à gaine caoutchouc à double isolation (par exemple : H07 RNF).Cependant, la version standard de ce type de câble n'est autorisée que pour une utilisation dans des environnements avec une température de fonctionnement maximale de 60 °C. En Europe, la valeur de température mesurable sur le toit peut atteindre 100 °C.

RADOX®La température nominale du câble solaire est de 120 ° C (il peut être utilisé pendant 20 000 heures).Cette notation équivaut à 18 ans d'utilisation à une température continue de 90°C ;lorsque la température est inférieure à 90°C, sa durée de vie est plus longue.Généralement, la durée de vie des équipements solaires doit être supérieure à 20 à 30 ans.

Pour les raisons ci-dessus, il est absolument nécessaire d’utiliser des câbles et des composants solaires spéciaux dans le système solaire.
Résistant aux charges mécaniques
En effet, lors de l'installation et de la maintenance, le câble peut être acheminé sur le bord tranchant de la structure du toit, et le câble doit résister à la pression, à la flexion, à la tension, à la charge de traction transversale et aux forts chocs.Si la résistance de la gaine du câble n'est pas suffisante, l'isolation du câble sera gravement endommagée, ce qui affectera la durée de vie de l'ensemble du câble ou provoquera des problèmes tels que des courts-circuits, un incendie et des blessures.

Le matériau réticulé par rayonnement présente une résistance mécanique élevée.Le processus de réticulation modifie la structure chimique du polymère et les matériaux thermoplastiques fusibles sont convertis en matériaux élastomères non fusibles.Le rayonnement de réticulation améliore considérablement les propriétés thermiques, mécaniques et chimiques des matériaux d'isolation des câbles.
En tant que plus grand marché solaire au monde, l'Allemagne a rencontré tous les problèmes liés au choix des câbles.Aujourd’hui en Allemagne, plus de 50 % des équipements sont dédiés aux applications solaires

Câble HUBER+SUHNER RADOX®.

RADOX® ： Apparence Qualité

câble.
Apparence Qualité
Câble RADOX :
· Concentricité parfaite de l'âme du câble
· L'épaisseur de la gaine est uniforme
· Diamètre plus petit · Les âmes des câbles ne sont pas concentriques
· Grand diamètre de câble (40 % plus grand que le diamètre du câble RADOX)
· Épaisseur inégale de la gaine (provoquant des défauts de surface du câble)

Différence de contraste
Les caractéristiques des câbles photovoltaïques sont déterminées par leurs matériaux spéciaux d'isolation et de gaine pour câbles, que nous appelons PE réticulé.Après irradiation par un accélérateur d'irradiation, la structure moléculaire du matériau du câble changera, assurant ainsi ses performances sous tous ses aspects.Résistance aux charges mécaniques En effet, lors de l'installation et de la maintenance, le câble peut être acheminé sur le bord tranchant de la structure du toit, et le câble doit résister à la pression, à la flexion, à la tension, à la charge de traction transversale et aux forts chocs.Si la résistance de la gaine du câble n'est pas suffisante, l'isolation du câble sera gravement endommagée, ce qui affectera la durée de vie de l'ensemble du câble ou provoquera des problèmes tels que des courts-circuits, un incendie et des blessures.

Performance principale
Performances électriques
Résistance CC
La résistance CC de l'âme conductrice n'est pas supérieure à 5,09Ω/km lorsque le câble fini est à 20 ℃.
2 Test de tension d'immersion
Le câble fini (20 m) est immergé dans de l'eau (20 ± 5) °C pendant 1h pendant 1h puis ne se brise pas après un test de tension de 5min (AC 6,5kV ou DC 15kV)
3 Résistance à la tension continue à long terme
L'échantillon mesure 5 m de long, mis dans (85 ± 2) ℃ d'eau distillée contenant 3 % de chlorure de sodium (NaCl) pendant (240 ± 2) h, et les deux extrémités sont à 30 cm au-dessus de la surface de l'eau.Une tension continue de 0,9 kV est appliquée entre le noyau et l'eau (le noyau conducteur est connecté à l'électrode positive et l'eau est connectée à l'électrode négative).Après avoir retiré l'échantillon, effectuez le test de tension d'immersion dans l'eau, la tension de test est de 1 kV CA et aucune panne n'est requise.
4 Résistance d'isolement
La résistance d'isolation du câble fini à 20 ℃ n'est pas inférieure à 1014Ω · cm,
La résistance d'isolement du câble fini à 90°C n'est pas inférieure à 1011Ω · cm.
5 Résistance superficielle de la gaine
La résistance superficielle de la gaine de câble finie ne doit pas être inférieure à 109 Ω.

Test de performance
1. Test de pression à haute température (GB/T 2951.31-2008)
Température (140 ± 3) ℃, temps 240min, k = 0,6, la profondeur d'indentation ne dépasse pas 50 % de l'épaisseur totale de l'isolant et de la gaine.Et continuez AC6,5kV, test de tension de 5 minutes, ne nécessite aucune panne.
2 Test de chaleur humide
L'échantillon est placé dans un environnement ayant une température de 90°C et une humidité relative de 85% pendant 1000 heures.Après refroidissement à température ambiante, le taux de variation de la résistance à la traction est inférieur ou égal à -30 %, et le taux de variation de l'allongement à la rupture est inférieur ou égal à -30 %.
3 Test de solution acide et alcaline (GB/T 2951.21-2008)
Les deux groupes d'échantillons ont été immergés dans une solution d'acide oxalique à une concentration de 45g/L et une solution de soude à une concentration de 40g/L à une température de 23°C et une durée de 168h.Par rapport à la solution d'immersion antérieure, le taux de changement de résistance à la traction était ≤ ± 30 %, l'allongement à la rupture ≥ 100 %.
4 Test de compatibilité
Après que le câble soit vieilli à 7 × 24h, (135 ± 2) ℃, le taux de changement de résistance à la traction avant et après le vieillissement de l'isolation est inférieur ou égal à 30 %, le taux de changement d'allongement à la rupture est inférieur ou égal à 30 % ;-30 %, le taux de changement d'allongement à la rupture ≤ ± 30 %.
5 Test d'impact à basse température (8,5 en GB/T 2951.14-2008)
Température de refroidissement -40 ℃, durée 16h, poids de chute 1000g, masse du bloc d'impact 200g, hauteur de chute 100mm, les fissures ne doivent pas être visibles sur la surface.
6 Test de flexion à basse température (8,2 en GB/T 2951.14-2008)
Température de refroidissement (-40 ± 2) ℃, durée 16h, le diamètre de la tige de test est 4 à 5 fois le diamètre extérieur du câble, environ 3 à 4 tours, après le test, il ne doit y avoir aucune fissure visible sur la gaine surface.
7 Test de résistance à l'ozone
La longueur de l'échantillon est de 20 cm et placée dans un récipient de séchage pendant 16 h.Le diamètre de la tige d'essai utilisée dans l'essai de flexion est de (2 ± 0,1) fois le diamètre extérieur du câble.Boîte de test : température (40 ± 2) ℃, humidité relative (55 ± 5) %, concentration d'ozone (200 ± 50) × 10-6 %, débit d'air : 0,2 à 0,5 fois le volume de la chambre de test/min.L'échantillon est placé dans la boîte à tests pendant 72h.Après le test, aucune fissure ne doit être visible à la surface de la gaine.
8 Résistance aux intempéries / Test UV
Chaque cycle : pulvérisation d'eau pendant 18 minutes, séchage par lampe au xénon pendant 102 minutes, température (65 ± 3) ℃, humidité relative 65 %, puissance minimale sous longueur d'onde 300-400 nm : (60 ± 2) W/m2.L'essai de flexion à température ambiante est réalisé après 720h.Le diamètre de la tige de test est 4 à 5 fois le diamètre extérieur du câble.Après le test, aucune fissure ne doit être visible sur la surface de la gaine.
9 Test d'intrusion dynamique
A température ambiante, la vitesse de découpe est de 1 N/s, le nombre d'essais de découpe : 4 fois, à chaque fois que l'essai est poursuivi, l'échantillon doit être avancé de 25 mm, et tourné dans le sens des aiguilles d'une montre de 90°.Enregistrez la force de pénétration F au moment du contact entre l'aiguille en acier à ressort et le fil de cuivre, et la valeur moyenne obtenue est ≥150 · Dn1 / 2 N (section 4 mm2 Dn = 2,5 mm)
10 Résistance aux bosses
Prélevez trois sections d'échantillons, chaque section est séparée de 25 mm, et un total de 4 empreintes sont réalisées avec une rotation de 90°.La profondeur d'indentation est de 0,05 mm et est perpendiculaire au fil de cuivre.Les trois coupes d'échantillons ont été placées dans des enceintes d'essais à -15°C, température ambiante, et +85°C pendant 3 heures, puis enroulées sur des mandrins dans leurs enceintes d'essais respectives.Le diamètre du mandrin est de (3 ± 0,3) fois le diamètre extérieur minimum du câble.Au moins une partition pour chaque échantillon se trouve à l'extérieur.Effectuez un test de tension d'immersion dans l'eau AC0,3 kV sans panne.
11 Test de thermorétraction de la gaine (11 en GB/T 2951.13-2008)
L'échantillon est coupé à la longueur L1 = 300 mm, placé dans une étuve à 120°C pendant 1h, puis sorti à température ambiante pour refroidissement, en répétant ce cycle de refroidissement et de chauffage 5 fois, et enfin refroidi à température ambiante, obligeant l'échantillon à avoir un taux de contraction thermique ≤2%.
12 Essai de combustion verticale
Une fois le câble fini placé à (60 ± 2) ℃ pendant 4 h, le test de combustion verticale spécifié dans GB/T 18380.12-2008 est effectué.
13 Test de teneur en halogène
PH et conductivité
Placement de l'échantillon : 16h, température (21 ~ 25) ℃, humidité (45 ~ 55) %.Deux échantillons, chacun (1 000 ± 5) mg, divisés en particules inférieures à 0,1 mg.Débit d'air (0,0157 · D2) l · h-1 ± 10%, la distance entre le bateau à combustion et le bord de la zone efficace de chauffage du four ≥300 mm, la température du bateau à combustion doit être ≥935 ℃, à 300 m de le bateau de combustion (dans le sens du flux d'air) La température doit être ≥900 ℃.
Le gaz généré par l'échantillon à tester est collecté à travers une bouteille de lavage de gaz contenant 450 ml (valeur PH 6,5 ± 1,0 ; conductivité ≤ 0,5 μS/mm) d'eau distillée.Période d'essai : 30 min.Exigences : PH≥4,3 ;conductivité ≤10μS/mm.

Le contenu des éléments importants
Teneur en Cl et Br
Placement de l'échantillon : 16h, température (21 ~ 25) ℃, humidité (45 ~ 55) %.Deux échantillons de (500 à 1 000) mg chacun, broyés à 0,1 mg.
Débit d'air (0,0157 · D2) l · h-1 ± 10 %, l'échantillon est chauffé uniformément pendant 40 min à (800 ± 10) ℃ et maintenu pendant 20 min.
Le gaz généré par l'échantillon à tester est aspiré à travers une bouteille de lavage de gaz contenant 220 ml/0,1 M de solution d'hydroxyde de sodium ;le liquide des deux flacons de lavage de gaz est injecté dans le flacon doseur, et le flacon laveur de gaz et ses accessoires sont nettoyés avec de l'eau distillée et injectés dans le flacon doseur 1000 ml, après refroidissement à température ambiante, utilisez une pipette pour égoutter 200 ml du testez la solution dans une fiole graduée, ajoutez 4 ml d'acide nitrique concentré, 20 ml de nitrate d'argent 0,1 M, 3 ml de nitrobenzène, puis remuez jusqu'à ce que des dépôts de flocs blancs se forment ;ajouter 40 % de sulfate d'ammonium. La solution aqueuse et quelques gouttes de solution d'acide nitrique ont été complètement mélangées, agitées avec un agitateur magnétique et la solution a été titrée en ajoutant du bisulfate d'ammonium.
Exigences : La valeur moyenne des valeurs de test des deux échantillons : HCL≤0,5% ;HBr≤0,5 % ;
La valeur de test de chaque échantillon ≤ la moyenne des valeurs de test des deux échantillons ± 10 %.
Contenu F
Placez 25 à 30 mg d'échantillon dans un récipient d'oxygène de 1 L, déposez 2 à 3 gouttes d'alcanol et ajoutez 5 ml de solution d'hydroxyde de sodium 0,5 M.Laissez l'échantillon brûler et versez le résidu dans une tasse à mesurer de 50 ml avec un léger rinçage.
Mélangez 5 ml de solution tampon dans la solution échantillon et la solution de rinçage, et atteignez le repère.Tracez une courbe d'étalonnage, obtenez la concentration de fluor de la solution échantillon et obtenez le pourcentage de fluor dans l'échantillon par calcul.
Exigences : ≤0,1 %.
14 Propriétés mécaniques des matériaux d'isolation et de gaine
Avant vieillissement, la résistance à la traction de l'isolant est ≥6,5N/mm2, l'allongement à la rupture est ≥125 %, la résistance à la traction de la gaine est ≥8,0N/mm2 et l'allongement à la rupture est ≥125 %.
Après (150 ± 2) ℃, 7 × 24h de vieillissement, le taux de changement de résistance à la traction avant et après le vieillissement de l'isolation et de la gaine ≤-30%, et le taux de changement d'allongement à la rupture avant et après le vieillissement de l'isolation et de la gaine ≤-30 %.
15 Test d'extension thermique
Sous la charge de 20N/cm2, après que l'échantillon ait été soumis à un test d'extension thermique à (200 ± 3) ℃ pendant 15 minutes, la valeur médiane de l'allongement de l'isolation et de la gaine ne doit pas être supérieure à 100 %.L'éprouvette est sortie du four et refroidie pour marquer la distance entre les lignes. La valeur médiane de l'augmentation du pourcentage de la distance avant la mise en four de l'éprouvette ne doit pas être supérieure à 25 %.
16 Durée de vie thermique
Selon la courbe d'Arrhenius EN 60216-1 et EN60216-2, l'indice de température est de 120 ℃.Temps 5000h.Taux de rétention de l'isolant et allongement de la gaine à la rupture : ≥50%.Ensuite, un test de flexion à température ambiante a été réalisé.Le diamètre de la tige de test est le double du diamètre extérieur du câble.Après le test, aucune fissure ne doit être visible sur la surface de la gaine.Durée de vie requise : 25 ans.

Sélection des câbles
Les câbles utilisés dans la partie de transmission CC basse tension du système de production d'énergie solaire photovoltaïque ont des exigences différentes pour la connexion de différents composants en raison des différents environnements d'utilisation et des exigences techniques.Les facteurs globaux à prendre en compte sont : les performances d'isolation du câble, la résistance à la chaleur et le caractère ignifuge. S'engager dans les performances de vieillissement et les spécifications de diamètre de fil.Les exigences spécifiques sont les suivantes :
1. Le câble de connexion entre le module de cellule solaire et le module est généralement directement connecté au câble de connexion fixé à la boîte de jonction du module.Lorsque la longueur n'est pas suffisante, une rallonge spéciale peut également être utilisée.Selon la puissance différente des composants, ce type de câble de connexion a trois spécifications telles que 2,5 m㎡, 4,0 m㎡, 6,0 m㎡ et ainsi de suite.Ce type de câble de connexion utilise une gaine isolante à double couche, qui présente une excellente capacité anti-ultraviolette, eau, ozone, acide, érosion saline, une excellente capacité tous temps et une excellente résistance à l'usure.
2. Le câble de connexion entre la batterie et l'onduleur doit utiliser un cordon flexible multibrin qui a réussi le test UL et doit être connecté aussi près que possible.Le choix de câbles courts et épais peut réduire les pertes du système, améliorer l’efficacité et la fiabilité.
3. Le câble de connexion entre le réseau carré de batterie et le contrôleur ou la boîte de jonction CC nécessite également l'utilisation de cordons flexibles multibrins qui réussissent le test UL.Les spécifications de la section transversale sont déterminées en fonction du courant maximal produit par le réseau carré.
La section transversale du câble DC est déterminée selon les principes suivants : le câble de connexion entre le module de cellule solaire et le module, le câble de connexion entre la batterie et la batterie et le câble de connexion pour la charge AC.1,25 fois le courant ;le câble de connexion entre le réseau carré de cellules solaires et le câble de connexion entre la batterie d'accumulateurs (groupe) et l'onduleur, le courant nominal du câble est généralement 1,5 fois le courant de fonctionnement continu maximum de chaque câble.
Certificat d'exportation
Le câble photovoltaïque supportant d'autres modules photovoltaïques est exporté vers l'Europe et le câble doit être conforme au certificat TUV MARK délivré par TUV Rheinland d'Allemagne.Fin 2012, TUV Rheinland Allemagne a lancé une série de nouvelles normes prenant en charge les modules photovoltaïques, les fils unipolaires avec DC 1,5KV et les fils multiconducteurs avec courant alternatif photovoltaïque.
Actualité ② : Introduction à l'utilisation des câbles et matériaux couramment utilisés dans les centrales solaires photovoltaïques.

En plus des équipements principaux, tels que les modules photovoltaïques, les onduleurs et les transformateurs élévateurs, lors de la construction de centrales solaires photovoltaïques, les matériaux de support des câbles photovoltaïques connectés présentent la rentabilité globale, la sécurité de fonctionnement et le rendement élevé des centrales photovoltaïques. .Avec un rôle crucial, la Nouvelle Énergie dans les dimensions suivantes donnera une introduction détaillée à l'utilisation et à l'environnement des câbles et des matériaux couramment utilisés dans les centrales solaires photovoltaïques.

Selon le système de centrale solaire photovoltaïque, les câbles peuvent être divisés en câbles DC et câbles AC.
1. Câble CC
(1) Câbles série entre composants.
(2) Câbles parallèles entre les chaînes et entre les chaînes et le boîtier de distribution DC (boîtier combineur).
(3) Le câble entre le boîtier de distribution DC et l'onduleur.
Les câbles ci-dessus sont tous des câbles CC qui sont posés à l'extérieur et doivent être protégés de l'humidité, de l'exposition au soleil, du froid, de la chaleur et des rayons ultraviolets.Dans certains environnements particuliers, ils doivent également être protégés des produits chimiques tels que les acides et les alcalis.
2. Câble secteur
(1) Le câble de connexion de l'onduleur au transformateur élévateur.
(2) Le câble de connexion du transformateur élévateur au dispositif de distribution d'énergie.
(3) Le câble de connexion du dispositif de distribution d'énergie au réseau électrique ou aux utilisateurs.
Cette partie du câble est un câble de charge CA, et l'environnement intérieur est davantage posé, qui peut être sélectionné en fonction des exigences générales de sélection du câble d'alimentation.
3. Câble spécial photovoltaïque
Dans les centrales photovoltaïques, un grand nombre de câbles CC doivent être posés à l'extérieur et les conditions environnementales sont difficiles.Les matériaux des câbles doivent être déterminés en fonction de leur résistance aux rayons ultraviolets, à l’ozone, aux changements de température sévères et à l’érosion chimique.L'utilisation à long terme de câbles en matériaux ordinaires dans cet environnement fragilisera la gaine du câble et pourra même décomposer l'isolation du câble.Ces conditions endommageront directement le système de câbles et augmenteront également le risque de court-circuit des câbles.À moyen et long terme, le risque d'incendie ou de blessures corporelles est également plus élevé, ce qui affecte considérablement la durée de vie du système.
4. Matériau du conducteur du câble
Dans la plupart des cas, les câbles DC utilisés dans les centrales photovoltaïques fonctionnent longtemps en extérieur.En raison des contraintes liées aux conditions de construction, les connecteurs sont principalement utilisés pour les connexions de câbles.Les matériaux conducteurs de câble peuvent être divisés en âme en cuivre et âme en aluminium.
5. Matériau de la gaine isolante du câble
Lors de l'installation, de l'exploitation et de la maintenance des centrales photovoltaïques, les câbles peuvent être posés dans le sol, dans les herbes et les rochers, sur les arêtes vives de la structure du toit ou exposés dans l'air.Les câbles peuvent résister à diverses forces externes.Si la gaine du câble n'est pas suffisamment solide, l'isolation du câble sera endommagée, ce qui affectera la durée de vie de l'ensemble du câble ou provoquera des problèmes tels que des courts-circuits, un incendie et des blessures.