12-10-2023
Kinerja bahan isolasi secara langsung mempengaruhi kualitas, efisiensi pemrosesan, dan cakupan penerapan kabel fotovoltaik surya.Artikel ini akan menganalisis secara singkat kelebihan dan kekurangan bahan isolasi kabel fotovoltaik surya yang umum digunakan, dengan tujuan untuk berdiskusi dengan industri dan secara bertahap memperpendek kesenjangan dengan kabel internasional.
Karena perbedaan antara bahan isolasi yang berbeda, produksi kawat dan kabel serta pengolahan kawat memiliki karakteristiknya masing-masing.Pemahaman penuh tentang karakteristik ini akan bermanfaat dalam pemilihan bahan kabel fotovoltaik dan pengendalian kualitas produk.
Bahan insulasi PVC polivinil klorida (selanjutnya disebut PVC) adalah campuran bahan stabilisator, pemlastis, penghambat api, pelumas dan bahan tambahan lainnya yang ditambahkan ke dalam bubuk PVC.Sesuai dengan aplikasi yang berbeda dan karakteristik kawat dan kabel yang berbeda, rumusnya disesuaikan.Setelah puluhan tahun diproduksi dan digunakan, teknologi pembuatan dan pemrosesan PVC saat ini telah menjadi sangat matang.Bahan insulasi PVC memiliki cakupan aplikasi yang sangat luas di bidang kabel fotovoltaik surya, dan memiliki karakteristik tersendiri yang jelas:
1) Teknologi manufaktur sudah matang dan mudah dibentuk dan diproses.Dibandingkan dengan jenis bahan insulasi kabel lainnya, bahan ini tidak hanya berbiaya rendah, tetapi juga dapat dikontrol secara efektif dalam hal perbedaan warna permukaan, tingkat kebodohan ringan, pencetakan, efisiensi pemrosesan, kekerasan lunak, adhesi konduktor, sifat mekanik, fisik dan listrik. dari kawat itu sendiri.
2) Memiliki sifat tahan api yang sangat baik, sehingga kabel berinsulasi PVC dapat dengan mudah mencapai tingkat tahan api yang disyaratkan oleh berbagai standar.
3) Dalam hal ketahanan suhu, melalui optimalisasi dan peningkatan formula bahan, jenis isolasi PVC yang umum digunakan saat ini terutama mencakup tiga kategori berikut:
| Kategori bahan | Suhu terukur (maksimum) | Aplikasi | Gunakan karakteristik |
| tipe biasa | 105℃ | Isolasi dan jaket | Kekerasan yang berbeda dapat digunakan sesuai kebutuhan, umumnya lembut, mudah dibentuk dan diproses. |
| Semi-kaku (SR-PVC) | 105℃ | Isolasi inti | Kekerasannya lebih tinggi dari tipe biasa, dan kekerasannya di atas Shore 90A.Dibandingkan dengan tipe biasa, kekuatan mekanik isolasi ditingkatkan, dan stabilitas termal lebih baik.Kekurangannya adalah kelembutannya kurang bagus, dan cakupan penggunaannya terpengaruh. |
| PVC ikatan silang (XLPVC) | 105℃ | Isolasi inti | Umumnya, ikatan silang melalui iradiasi untuk mengubah PVC termoplastik biasa menjadi plastik termoset yang tidak larut.Struktur molekul lebih stabil, kekuatan mekanik insulasi ditingkatkan, dan suhu hubung singkat bisa mencapai 250°C. |
4) Dalam hal tegangan pengenal, umumnya digunakan untuk tegangan pengenal 1000V AC ke bawah, yang dapat digunakan secara luas pada peralatan rumah tangga, instrumentasi, penerangan, komunikasi jaringan, dan industri lainnya.
PVC juga memiliki beberapa kekurangan yang membatasi penggunaannya:
1) Karena mengandung klorin dalam jumlah besar, asap tebal dalam jumlah besar akan mati lemas saat terbakar, mempengaruhi jarak pandang, dan menghasilkan sejumlah karsinogen dan gas HCl, yang akan menyebabkan kerusakan serius terhadap lingkungan.Dengan berkembangnya teknologi pembuatan bahan insulasi bebas asap rendah halogen, penggantian insulasi PVC secara bertahap telah menjadi tren yang tak terhindarkan dalam pengembangan kabel.Saat ini, beberapa perusahaan berpengaruh dan bertanggung jawab secara sosial telah dengan jelas mengedepankan jadwal penggantian bahan PVC dalam standar teknis perusahaan.
2) Insulasi PVC biasa memiliki ketahanan yang buruk terhadap asam dan basa, minyak tahan panas, dan pelarut organik.Menurut prinsip kompatibilitas kimia yang serupa, kabel PVC mudah rusak dan retak di lingkungan tertentu.Namun, dengan kinerja pemrosesan yang sangat baik dan biaya rendah.Kabel PVC masih banyak digunakan pada peralatan rumah tangga, penerangan, peralatan mekanik, instrumentasi, komunikasi jaringan, perkabelan gedung dan bidang lainnya.
Polietilen ikatan silang (Cross-linke PE, selanjutnya disebut XLPE) adalah polietilen yang terkena sinar berenergi tinggi atau zat pengikat silang, dan dapat berubah dari struktur molekul linier menjadi struktur tiga dimensi dalam kondisi tertentu. .Pada saat yang sama, ia diubah dari termoplastik menjadi plastik termoset yang tidak larut.Setelah diiradiasi,Kabel surya XLPEselubung insulasi memiliki sifat tahan suhu tinggi, tahan radiasi ultraviolet, tahan minyak, tahan dingin, dll., dengan masa pakai lebih dari 25 tahun, tidak ada bandingannya dengan kabel biasa.
Saat ini, ada tiga metode ikatan silang utama dalam penerapan insulasi kawat dan kabel:
1) Ikatan silang peroksida.Pertama, resin polietilen dicampur dengan bahan pengikat silang dan antioksidan yang sesuai, dan bahan lain ditambahkan sesuai kebutuhan untuk membuat partikel campuran polietilen yang dapat berikatan silang.Selama proses ekstrusi, terjadi ikatan silang melalui pipa ikatan silang uap panas.
2) Ikatan silang silan (ikatan silang air hangat).Ini juga merupakan metode ikatan silang kimia.Mekanisme utamanya adalah dengan menghubungkan organosiloksan dan polietilen dalam kondisi tertentu.Tingkat ikatan silang umumnya dapat mencapai sekitar 60%.
3) Ikatan silang iradiasi adalah penggunaan sinar berenergi tinggi seperti sinar-r, sinar α, sinar elektron dan energi lainnya untuk mengaktifkan atom karbon dalam makromolekul polietilen untuk ikatan silang.Sinar berenergi tinggi yang biasa digunakan pada kabel dan kabel adalah sinar elektron yang dihasilkan oleh akselerator elektron., Karena ikatan silang bergantung pada energi fisik, maka itu adalah ikatan silang fisik.Ketiga metode cross-linking yang berbeda di atas memiliki karakteristik dan penerapan yang berbeda:
| Kategori tautan silang | Fitur | Aplikasi |
| Ikatan silang peroksida | Selama proses ikatan silang, suhu harus dikontrol dengan ketat, dan ikatan silang dihasilkan melalui pipa ikatan silang uap panas. | Sangat cocok untuk produksi kabel bertegangan tinggi, panjang besar, berpenampang besar, dan produksi spesifikasi kecil lebih boros. |
| Ikatan silang silan | Tautan silang silan dapat menggunakan peralatan umum.Ekstrusi tidak dibatasi oleh suhu.Ikatan silang dimulai saat terkena kelembapan.Semakin tinggi suhunya, semakin cepat kecepatan ikatan silangnya. | Cocok untuk kabel dengan ukuran kecil, spesifikasi kecil dan tegangan rendah.Reaksi ikatan silang hanya dapat diselesaikan dengan adanya air atau uap air, yang cocok untuk produksi kabel tegangan rendah. |
| Ikatan silang radiasi | Karena energi sumber radiasi digunakan untuk isolasi yang tidak terlalu tebal.Jika insulasi terlalu tebal, kemungkinan besar terjadi penyinaran yang tidak merata. | Sangat cocok untuk ketebalan isolasi tidak terlalu tebal, kabel tahan api tahan suhu tinggi. |
Dibandingkan dengan polietilen termoplastik, insulasi XLPE memiliki keunggulan sebagai berikut:
1) Peningkatan ketahanan terhadap deformasi panas, peningkatan sifat mekanik pada suhu tinggi, dan peningkatan ketahanan terhadap retak akibat tekanan lingkungan dan penuaan panas.
2) Meningkatkan stabilitas kimia dan ketahanan pelarut, mengurangi aliran dingin, pada dasarnya mempertahankan kinerja listrik asli, suhu kerja jangka panjang dapat mencapai 125 ℃ dan 150 ℃, kawat dan kabel berisolasi polietilen ikatan silang, juga meningkatkan kemampuan menahan arus pendek , suhu jangka pendeknya bisa mencapai 250 ℃, ketebalan kawat dan kabel yang sama, daya dukung XLPE saat ini jauh lebih besar.
3) Kabel dan kabel berinsulasi XLPE memiliki sifat mekanis, kedap air, dan ketahanan radiasi yang sangat baik, sehingga memiliki beragam aplikasi.Seperti: kabel sambungan internal listrik, kabel motor, kabel penerangan, kabel kontrol sinyal tegangan rendah otomotif, kabel lokomotif, kabel dan kabel kereta bawah tanah, kabel perlindungan lingkungan pertambangan, kabel laut, kabel peletakan tenaga nuklir, kabel TV tegangan tinggi, X -RAY menembakkan kabel tegangan tinggi, dan industri kawat transmisi dan kabel listrik.
Kabel Surya XLPE yang Dapat Digeser
Kabel dan kabel berinsulasi XLPE memiliki kelebihan yang signifikan, namun juga memiliki beberapa kekurangan, yang membatasi penggunaannya:
1) Kinerja pemblokiran tahan panas yang buruk.Memproses dan menggunakan kabel pada suhu yang melebihi suhu pengenal kabel dapat dengan mudah menyebabkan adhesi antar kabel, yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada insulasi dan membentuk korsleting.
2) Kinerja pemotongan tahan panas yang buruk.Pada suhu melebihi 200°C, insulasi kawat menjadi sangat lunak, dan tekanan serta pengaruh gaya luar dapat dengan mudah menyebabkan kawat putus dan korsleting.
3) Perbedaan warna antar batch sulit dikendalikan.Selama pemrosesan, mudah tergores, memutihkan, dan mencetak.
4) Insulasi XLPE pada tingkat ketahanan suhu 150°C, sepenuhnya bebas halogen dan mampu lulus uji pembakaran VW-1 spesifikasi UL1581, serta mempertahankan kinerja mekanik dan kelistrikan yang sangat baik, masih terdapat hambatan tertentu dalam teknologi manufaktur, dan biaya tinggi.
5) Tidak ada standar nasional yang relevan untuk kawat berinsulasi bahan semacam ini dalam sambungan peralatan elektronik dan listrik.
Karet silikon juga merupakan molekul polimer yang merupakan struktur rantai yang dibentuk oleh ikatan SI-O (silikon-oksigen).Ikatan SI-O adalah 443,5KJ/MOL, jauh lebih tinggi dibandingkan energi ikatan CC (355KJ/MOL).Sebagian besar kabel dan kabel karet silikon menggunakan ekstrusi dingin dan proses vulkanisasi suhu tinggi.Di antara banyak kabel dan kabel karet sintetis, karena struktur molekulnya yang unik, karet silikon memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan karet biasa lainnya:
1) Sangat lembut, elastisitasnya baik, tidak berbau dan tidak beracun, tidak takut suhu tinggi dan tahan terhadap dingin yang parah.Kisaran suhu pengoperasian adalah -90~300℃.Karet silikon memiliki ketahanan panas yang jauh lebih baik daripada karet biasa, dan dapat digunakan terus menerus pada suhu 200°C atau untuk jangka waktu tertentu pada suhu 350°C.Kabel karet silikonmemiliki fungsi fisik dan mekanik yang baik serta stabilitas kimia.
2) Ketahanan cuaca yang sangat baik.Di bawah sinar ultraviolet dan kondisi iklim lainnya dalam waktu lama, sifat fisiknya hanya mengalami sedikit perubahan.
3) Karet silikon memiliki resistivitas yang tinggi, dan ketahanannya tetap stabil pada rentang suhu dan frekuensi yang luas.
Kabel Fleksibel Karet Tahan Cuaca yang Dapat Digeser
Pada saat yang sama, karet silikon memiliki ketahanan yang baik terhadap pelepasan korona tegangan tinggi dan pelepasan busur.Kabel berisolasi karet silikon memiliki serangkaian keunggulan yang disebutkan di atas, terutama pada kabel perangkat TV tegangan tinggi, kabel tahan suhu tinggi oven microwave, kabel kompor induksi, kabel teko kopi, kabel lampu, peralatan UV, lampu halogen, oven dan kipas angin kabel sambungan internal, dll. Ini adalah bidang peralatan rumah tangga kecil yang memiliki beragam aplikasi, tetapi beberapa kekurangannya juga membatasi aplikasi yang lebih luas.seperti:
1) Ketahanan sobek yang buruk.Diekstrusi oleh kekuatan eksternal selama pemrosesan atau penggunaan, mudah rusak karena tergores dan menyebabkan korsleting.Tindakan perlindungan saat ini adalah dengan menambahkan lapisan tenunan serat kaca atau serat poliester suhu tinggi ke insulasi silikon, namun tetap perlu untuk menghindari kerusakan yang disebabkan oleh ekstrusi gaya eksternal sebanyak mungkin selama pemrosesan.
2) Bahan vulkanisasi yang ditambahkan untuk cetakan vulkanisasi saat ini sebagian besar menggunakan bahan 24 ganda. Bahan vulkanisasi mengandung klorin, dan bahan vulkanisasi yang sepenuhnya bebas halogen (seperti vulkanisasi platina) memiliki persyaratan yang ketat pada suhu lingkungan produksi dan mahal.Oleh karena itu, perhatian harus diberikan pada pemrosesan wire harness: tekanan roller tekanan tidak boleh terlalu tinggi, dan yang terbaik adalah menggunakan bahan karet untuk mencegah ketahanan tekanan yang buruk yang disebabkan oleh patah selama proses produksi.Pada saat yang sama, harap diperhatikan: tindakan perlindungan yang diperlukan harus diambil selama produksi benang serat kaca untuk mencegah penghirupan ke paru-paru dan mempengaruhi kesehatan karyawan.
Karet etilena propilena ikatan silang adalah terpolimer dari etilen, propilena, dan diena tak terkonjugasi, yang diikat silang secara kimia atau iradiasi.Keuntungan dari kabel berinsulasi karet EPDM ikatan silang, kabel berinsulasi poliolefin terintegrasi, dan kabel berinsulasi karet biasa:
1) Lembut, fleksibel, elastis, tidak berperekat pada suhu tinggi, ketahanan penuaan jangka panjang, ketahanan terhadap cuaca buruk (-60～125℃).
2) Ketahanan ozon, ketahanan UV, ketahanan isolasi listrik, dan ketahanan kimia.
3) Ketahanan minyak dan ketahanan pelarut sebanding dengan isolasi karet kloroprena untuk keperluan umum.Pemrosesan dilakukan dengan peralatan pemrosesan ekstrusi panas biasa, dan diadopsi ikatan silang iradiasi, yang sederhana dan berbiaya rendah.Kabel berinsulasi karet EPDM yang dihubungkan silang memiliki banyak keunggulan di atas, dan digunakan pada kabel kompresor pendingin, kabel motor tahan air, kabel transformator, kabel bergerak tambang, pengeboran, mobil, peralatan medis, kapal, dan kabel internal kelistrikan umum.
Kerugian utama dari kabel XLEPDM adalah:
1) Dibandingkan dengan kabel XLPE dan PVC, ketahanan sobeknya buruk.
2) Daya rekat dan daya rekatnya buruk, yang mempengaruhi kemampuan proses selanjutnya.
Dongguan Slocable Fotovoltaik Technology Co,LTD.
Tambahkan: Taman Sains dan Teknologi Hongmei Manufaktur Guangda, No. 9-2, Bagian Hongmei, Jalan Wangsha, Kota Hongmei, Dongguan, Guangdong, Cina
TEL：0769-22010201
