Cabo fotovoltaico

Cabo fotovoltaico
A tecnologia de energia solar se tornará uma das futuras tecnologias de energia verde.A energia solar ou fotovoltaica (PV) está se tornando cada vez mais amplamente utilizada na China.Além do rápido desenvolvimento de usinas fotovoltaicas apoiadas pelo governo, os investidores privados também estão construindo ativamente fábricas e planejando colocá-las em produção para vendas globais de módulos solares.
Nome chinês: cabo fotovoltaico Nome estrangeiro: cabo fotovoltaico
Modelo do produto: Cabo fotovoltaico Características: espessura uniforme da jaqueta e pequeno diâmetro

Introdução
Modelo do produto: cabo fotovoltaico

Seção transversal do condutor: cabo fotovoltaico
Muitos países ainda estão na fase de aprendizagem.Não há dúvida de que, para obterem os melhores lucros, as empresas do setor precisam aprender com países e empresas que têm muitos anos de experiência em aplicações de energia solar.
A construção de centrais fotovoltaicas económicas e rentáveis ​​representa o objetivo mais importante e a competitividade central de todos os fabricantes de energia solar.Na verdade, a rentabilidade depende não só da eficiência ou do elevado desempenho do próprio módulo solar, mas também de uma série de componentes que parecem não ter relação direta com o módulo.Mas todos estes componentes (tais como cabos, conectores, caixas de junção) devem ser seleccionados de acordo com os objectivos de investimento a longo prazo do proponente.A alta qualidade dos componentes selecionados pode impedir a rentabilidade do sistema solar devido aos elevados custos de reparação e manutenção.
Por exemplo, as pessoas geralmente não consideram o sistema de fiação que conecta módulos fotovoltaicos e inversores como um componente chave,
No entanto, a não utilização de cabos especiais para aplicações solares afetará a vida útil de todo o sistema.
Na verdade, os sistemas de energia solar são frequentemente utilizados sob condições ambientais adversas, como altas temperaturas e radiação ultravioleta.Na Europa, um dia ensolarado fará com que a temperatura local do sistema solar atinja 100 ° C. Até agora, os vários materiais que podemos usar são PVC, borracha, TPE e materiais de ligação cruzada de alta qualidade, mas infelizmente, o cabo de borracha com temperatura nominal de 90 ° C, e até mesmo o cabo de PVC com temperatura nominal de 70 ° C Também é frequentemente usado em ambientes externos.Obviamente, isso afetará muito a vida útil do sistema.
A produção do cabo solar HUBER + SUHNER tem uma história de mais de 20 anos.Os equipamentos solares que utilizam este tipo de cabo na Europa também são utilizados há mais de 20 anos e ainda estão em boas condições de funcionamento.

Estresse ambiental
Para aplicações fotovoltaicas, os materiais usados ​​ao ar livre devem ser baseados em UV, ozônio, mudanças severas de temperatura e ataque químico.O uso de materiais de baixa qualidade sob tal estresse ambiental fará com que o revestimento do cabo fique frágil e pode até decompor o isolamento do cabo.Todas essas situações aumentarão diretamente a perda do sistema de cabos e o risco de curto-circuito do cabo também aumentará.A médio e longo prazo, a possibilidade de incêndio ou ferimentos pessoais também é maior.120 ° C, pode suportar ambientes climáticos adversos e choques mecânicos em seus equipamentos.De acordo com o padrão internacional IEC216RADOX®Cabo solar, em ambiente externo, sua vida útil é 8 vezes maior que a do cabo de borracha, é 32 vezes maior que a dos cabos de PVC.Esses cabos e componentes não apenas têm a melhor resistência às intempéries, UV e resistência ao ozônio, mas também suportam uma ampla gama de mudanças de temperatura (por exemplo: o cabo solar –40°C至125°CHUBER+SUHNER RADOX®é um feixe cruzado de elétrons -link com temperatura nominal de).

Para lidar com o perigo potencial causado pelas altas temperaturas, os fabricantes tendem a usar cabos com revestimento de borracha com isolamento duplo (por exemplo: H07 RNF).Porém, a versão padrão deste tipo de cabo só é permitida para uso em ambientes com temperatura máxima de operação de 60°C. Na Europa, o valor de temperatura que pode ser medido no telhado chega a 100°C.

RADOX®A temperatura nominal do cabo solar é de 120 ° C (pode ser usado por 20.000 horas).Esta classificação equivale a 18 anos de uso a uma temperatura contínua de 90°C;quando a temperatura está abaixo de 90 ° C, sua vida útil é maior.Geralmente, a vida útil do equipamento solar deve ser superior a 20 a 30 anos.

Pelas razões acima, é muito necessário o uso de cabos e componentes solares especiais no sistema solar.
Resistente a cargas mecânicas
Na verdade, durante a instalação e manutenção, o cabo pode ser encaminhado na borda afiada da estrutura do telhado, e o cabo deve suportar pressão, flexão, tensão, carga de tração cruzada e forte impacto.Se a resistência da capa do cabo não for suficiente, o isolamento do cabo será gravemente danificado, o que afetará a vida útil de todo o cabo ou causará problemas como curto-circuitos, incêndio e ferimentos pessoais.

O material reticulado com radiação possui alta resistência mecânica.O processo de reticulação altera a estrutura química do polímero e os materiais termoplásticos fusíveis são convertidos em materiais elastômeros não fusíveis.A radiação de ligação cruzada melhora significativamente as propriedades térmicas, mecânicas e químicas dos materiais de isolamento de cabos.
Sendo o maior mercado solar do mundo, a Alemanha encontrou todos os problemas relacionados com a seleção de cabos.Hoje na Alemanha, mais de 50% dos equipamentos são dedicados a aplicações solares

Cabo HUBER+SUHNER RADOX®.

RADOX®: Qualidade de aparência

cabo.
Qualidade de aparência
Cabo RADOX:
· Concentricidade perfeita do núcleo do cabo
· A espessura da bainha é uniforme
· Diâmetro menor · Os núcleos dos cabos não são concêntricos
· Grande diâmetro do cabo (40% maior que o diâmetro do cabo RADOX)
· Espessura irregular da bainha (causando defeitos na superfície do cabo)

Diferença de contraste
As características dos cabos fotovoltaicos são determinadas pelo seu isolamento especial e materiais de revestimento para cabos, que chamamos de PE reticulado.Após a irradiação por um acelerador de irradiação, a estrutura molecular do material do cabo mudará, proporcionando assim seu desempenho em todos os aspectos.Resistência a cargas mecânicas Na verdade, durante a instalação e manutenção, o cabo pode ser encaminhado na borda afiada da estrutura do telhado, e o cabo deve suportar pressão, flexão, tensão, carga de tração cruzada e forte impacto.Se a resistência da capa do cabo não for suficiente, o isolamento do cabo será gravemente danificado, o que afetará a vida útil de todo o cabo ou causará problemas como curto-circuitos, incêndio e ferimentos pessoais.

Desempenho principal
Desempenho elétrico
Resistência CC
A resistência DC do núcleo condutor não é superior a 5,09Ω/km quando o cabo acabado está a 20 ℃.
2 Teste de tensão de imersão
O cabo acabado (20m) é imerso em água (20 ± 5) ° C por 1h por 1h e depois não quebra após um teste de tensão de 5min (AC 6,5kV ou DC 15kV)
3 Resistência de tensão CC de longo prazo
A amostra tem 5m de comprimento, colocada em (85 ± 2) ℃ água destilada contendo 3% de cloreto de sódio (NaCl) por (240 ± 2) h, e as duas extremidades estão 30cm acima da superfície da água.Uma tensão DC de 0,9 kV é aplicada entre o núcleo e a água (o núcleo condutor é conectado ao eletrodo positivo e a água é conectada ao eletrodo negativo).Após retirar a amostra, realize o teste de tensão de imersão em água, a tensão de teste é AC 1kV e nenhuma quebra é necessária.
4 Resistência de isolamento
A resistência de isolamento do cabo acabado a 20 ℃ não é inferior a 1014Ω · cm,
A resistência de isolamento do cabo acabado a 90°C não é inferior a 1011Ω·cm.
5 Resistência da superfície da bainha
A resistência superficial do revestimento do cabo acabado não deve ser inferior a 109Ω.

Teste de performance
1. Teste de pressão de alta temperatura (GB / T 2951.31-2008)
Temperatura (140 ± 3) ℃, tempo 240min, k = 0,6, a profundidade do recuo não excede 50% da espessura total do isolamento e da bainha.E continue AC6,5kV, teste de tensão de 5 minutos, sem necessidade de quebra.
2 Teste de calor úmido
A amostra é colocada em ambiente com temperatura de 90°C e umidade relativa de 85% por 1000 horas.Após o resfriamento à temperatura ambiente, a taxa de alteração da resistência à tração é menor ou igual a -30%, e a taxa de alteração do alongamento na ruptura é menor ou igual a -30%.
3 Teste de solução ácida e alcalina (GB / T 2951.21-2008)
Os dois grupos de amostras foram imersos em solução de ácido oxálico com concentração de 45g/L e solução de hidróxido de sódio com concentração de 40g/L na temperatura de 23°C e tempo de 168h.Em comparação com antes da solução de imersão, a taxa de alteração da resistência à tração foi ≤ ± 30%, alongamento na ruptura ≥100%.
4 Teste de compatibilidade
Depois que o cabo envelhece 7 × 24h, (135 ± 2) ℃, a taxa de alteração da resistência à tração antes e depois do envelhecimento do isolamento é menor ou igual a 30%, a taxa de alteração do alongamento na ruptura é menor ou igual a 30%;-30%, a taxa de alteração do alongamento na ruptura≤ ± 30%.
5 Teste de impacto em baixa temperatura (8,5 pol. GB / T 2951.14-2008)
Temperatura de resfriamento -40 ℃, tempo 16h, peso de queda 1000g, massa do bloco de impacto 200g, altura de queda 100mm, rachaduras não devem ser visíveis na superfície.
6 Teste de flexão em baixa temperatura (8,2 pol. GB / T 2951.14-2008)
Temperatura de resfriamento (-40 ± 2) ℃, tempo 16h, o diâmetro da haste de teste é 4 a 5 vezes o diâmetro externo do cabo, cerca de 3 a 4 voltas, após o teste, não deve haver rachaduras visíveis na jaqueta superfície.
7 Teste de resistência ao ozônio
O comprimento da amostra é de 20 cm e colocado em recipiente de secagem por 16 horas.O diâmetro da haste de teste usada no teste de flexão é (2 ± 0,1) vezes o diâmetro externo do cabo.Caixa de teste: temperatura (40 ± 2) ℃, umidade relativa (55 ± 5)%, concentração de ozônio (200 ± 50) × 10-6%, Fluxo de ar: 0,2 a 0,5 vezes o volume da câmara de teste/min.A amostra é colocada na caixa de teste por 72h.Após o teste, nenhuma rachadura deverá ser visível na superfície da bainha.
8 Resistência às intempéries/teste UV
Cada ciclo: pulverização de água por 18 minutos, secagem com lâmpada de xenônio por 102 minutos, temperatura (65 ± 3) ℃, umidade relativa 65%, potência mínima sob comprimento de onda 300-400nm: (60 ± 2) W/m2.O teste de flexão à temperatura ambiente é realizado após 720h.O diâmetro da haste de teste é 4 a 5 vezes o diâmetro externo do cabo.Após o teste, nenhuma rachadura deverá ser visível na superfície da jaqueta.
9 Teste de penetração dinâmico
À temperatura ambiente, a velocidade de corte é de 1N / s, o número de testes de corte: 4 vezes, cada vez que o teste é continuado, a amostra deve ser movida 25 mm para frente e girada 90 ° no sentido horário.Registre a força penetrante F no momento de contato entre a agulha de aço da mola e o fio de cobre, e o valor médio obtido é ≥150 · Dn1 / 2 N (4mm2 seção Dn = 2,5mm)
10 Resistência a amolgadelas
Pegue três seções de amostras, cada seção é separada por 25 mm e um total de 4 recortes são feitos com uma rotação de 90°.A profundidade do recuo é de 0,05 mm e é perpendicular ao fio de cobre.As três seções de amostras foram colocadas em câmaras de teste a -15°C, temperatura ambiente, e +85°C por 3 horas, e depois enroladas em mandris em suas respectivas câmaras de teste.O diâmetro do mandril é (3 ± 0,3) vezes o diâmetro externo mínimo do cabo.Pelo menos uma pontuação para cada amostra está do lado de fora.Realize o teste de tensão de imersão em água AC0,3kV sem quebra.
11 Teste de encolhimento térmico da bainha (11 em GB / T 2951.13-2008)
A amostra é cortada no comprimento L1=300mm, colocada em estufa a 120°C por 1h, depois levada à temperatura ambiente para resfriamento, repetindo este ciclo de resfriamento e aquecimento 5 vezes, e finalmente resfriada até a temperatura ambiente, sendo necessária a amostra para têm uma taxa de contração térmica ≤2%.
12 Teste de queima vertical
Após o cabo acabado ser colocado a (60 ± 2) ℃ por 4h, é realizado o teste de queima vertical especificado em GB/T 18380.12-2008.
13 Teste de conteúdo de halogênio
PH e condutividade
Colocação da amostra: 16h, temperatura (21 ~ 25) ℃, umidade (45 ~ 55)%.Duas amostras, cada uma (1000 ± 5) mg, quebradas em partículas abaixo de 0,1 mg.Taxa de fluxo de ar (0,0157 · D2) l · h-1 ± 10%, a distância entre o barco de combustão e a borda da área efetiva de aquecimento do forno ≥300mm, a temperatura do barco de combustão deve ser ≥935 ℃, 300m de distância de o barco de combustão (na direção do fluxo de ar) A temperatura deve ser ≥900 ℃.
O gás gerado pela amostra de teste é coletado através de um frasco de lavagem de gases contendo 450 ml (valor de PH 6,5 ± 1,0; condutividade ≤ 0,5 μS/mm) de água destilada.Período de teste: 30 min.Requisitos: PH≥4,3;condutividade ≤10μS/mm.

O conteúdo de elementos importantes
Conteúdo de Cl e Br
Colocação da amostra: 16h, temperatura (21 ~ 25) ℃, umidade (45 ~ 55)%.Duas amostras, cada uma (500-1000) mg, trituradas até 0,1 mg.
Taxa de fluxo de ar (0,0157 · D2) l · h-1 ± 10%, a amostra é aquecida uniformemente por 40 minutos a (800 ± 10) ℃ e mantida por 20 minutos.
O gás gerado pela amostra de teste é aspirado através de um frasco de lavagem de gases contendo 220ml/0,1M de solução de hidróxido de sódio;o líquido dos dois frascos de lavagem de gases é injetado no frasco medidor, e o frasco de lavagem de gases e seus acessórios são limpos com água destilada e injetados no frasco medidor 1000ml, após resfriamento à temperatura ambiente, use uma pipeta para pingar 200ml do solução de teste em um balão medidor, adicione 4ml de ácido nítrico concentrado, 20ml de nitrato de prata 0,1M, 3ml de nitrobenzeno e mexa até formar flocos brancos;adicionar sulfato de amônio a 40% A solução aquosa e algumas gotas de solução de ácido nítrico foram completamente misturadas, agitadas com um agitador magnético e a solução foi titulada pela adição de bissulfato de amônio.
Requisitos: O valor médio dos valores de teste das duas amostras: HCL≤0,5%;HBr≤0,5%;
O valor do teste de cada amostra ≤ a média dos valores do teste das duas amostras ± 10%.
Conteúdo F
Coloque 25-30 mg de material de amostra em um recipiente de oxigênio de 1 L, coloque 2 a 3 gotas de alcanol e adicione 5 ml de solução de hidróxido de sódio 0,5 M.Deixe a amostra queimar e despeje o resíduo em um copo medidor de 50ml com um leve enxágue.
Misture 5ml de solução tampão na solução de amostra e na solução de enxágue e alcance a marca.Desenhe uma curva de calibração, obtenha a concentração de flúor da solução amostral e obtenha a porcentagem de flúor na amostra por cálculo.
Requisitos: ≤0,1%.
14 Propriedades mecânicas de materiais de isolamento e revestimento
Antes do envelhecimento, a resistência à tração do isolamento é ≥6,5N/mm2, o alongamento na ruptura é ≥125%, a resistência à tração da bainha é ≥8,0N/mm2 e o alongamento na ruptura é ≥125%.
Após (150 ± 2) ℃, envelhecimento de 7 × 24h, a taxa de alteração da resistência à tração antes e depois do envelhecimento do isolamento e da bainha ≤-30%, e a taxa de alteração do alongamento de ruptura antes e depois do envelhecimento do isolamento e da bainha ≤-30 %.
15 Teste de extensão térmica
Sob a carga de 20N/cm2, após a amostra ser submetida a um teste de extensão térmica a (200 ± 3) ℃ por 15 minutos, o valor médio do alongamento do isolamento e da bainha não deve ser superior a 100%.O corpo de prova é retirado do forno e resfriado para marcar a distância entre as linhas. O valor mediano do aumento da porcentagem da distância antes do corpo de prova ser colocado no forno não deve ser superior a 25%.
16 Vida térmica
De acordo com a curva EN 60216-1 e EN60216-2 Arrhenius, o índice de temperatura é de 120 ℃.Hora 5000h.Taxa de retenção do isolamento e alongamento da bainha na ruptura: ≥50%.Posteriormente, foi realizado um teste de flexão à temperatura ambiente.O diâmetro da haste de teste é o dobro do diâmetro externo do cabo.Após o teste, nenhuma rachadura deverá ser visível na superfície da jaqueta.Vida exigida: 25 anos.

Seleção de cabo
Os cabos utilizados na parte de transmissão CC de baixa tensão do sistema de geração de energia solar fotovoltaica têm requisitos diferentes para a conexão de diferentes componentes devido aos diferentes ambientes de uso e requisitos técnicos.Os fatores gerais a serem considerados são: o desempenho de isolamento do cabo, resistência ao calor e retardamento de chama. Envolva-se no desempenho de envelhecimento e nas especificações do diâmetro do fio.Os requisitos específicos são os seguintes:
1. O cabo de conexão entre o módulo de célula solar e o módulo geralmente é conectado diretamente ao cabo de conexão conectado à caixa de junção do módulo.Quando o comprimento não for suficiente, também pode ser usado um cabo de extensão especial.De acordo com as diferentes potências dos componentes, este tipo de cabo de conexão possui três especificações como 2,5m㎡, 4,0m㎡, 6,0m㎡ e assim por diante.Este tipo de cabo de conexão usa uma bainha de isolamento de camada dupla, que possui excelente capacidade anti-ultravioleta, água, ozônio, ácido, erosão salina, excelente capacidade para qualquer clima e resistência ao desgaste.
2. O cabo de conexão entre a bateria e o inversor deve usar um cabo flexível multifilar que tenha passado no teste UL e ser conectado o mais próximo possível.A escolha de cabos curtos e grossos pode reduzir as perdas do sistema, melhorar a eficiência e aumentar a confiabilidade.
3. O cabo de conexão entre o conjunto quadrado da bateria e o controlador ou caixa de junção CC também requer o uso de cabos flexíveis multifilamentos que passem no teste UL.As especificações da área da seção transversal são determinadas de acordo com a saída de corrente máxima do arranjo quadrado.
A área da seção transversal do cabo CC é determinada de acordo com os seguintes princípios: o cabo de conexão entre o módulo de célula solar e o módulo, o cabo de conexão entre a bateria e a bateria e o cabo de conexão para a carga CA.1,25 vezes a corrente;o cabo de conexão entre o conjunto quadrado de células solares e o cabo de conexão entre a bateria de armazenamento (grupo) e o inversor, a corrente nominal do cabo é geralmente 1,5 vezes a corrente máxima de trabalho contínuo de cada cabo.
Certificação de exportação
O cabo fotovoltaico que suporta outros módulos fotovoltaicos é exportado para a Europa e deve estar em conformidade com o certificado TUV MARK emitido pela TUV Rheinland da Alemanha.No final de 2012, a TUV Rheinland Alemanha lançou uma série de novos padrões que suportam módulos fotovoltaicos, fios de núcleo único com CC 1,5KV e fios multinúcleos com CA fotovoltaica.
Notícias ②: Introdução ao uso de cabos e materiais comumente utilizados em centrais solares fotovoltaicas.

Além dos equipamentos principais, como módulos fotovoltaicos, inversores e transformadores elevadores, durante a construção de usinas solares fotovoltaicas, os materiais de cabos fotovoltaicos conectados de suporte apresentam rentabilidade geral, segurança operacional e alta eficiência de usinas fotovoltaicas .Com um papel crucial, a Nova Energia nas seguintes dimensões dará uma introdução detalhada à utilização e ambiente de cabos e materiais habitualmente utilizados em centrais solares fotovoltaicas.

De acordo com o sistema da central solar fotovoltaica, os cabos podem ser divididos em cabos DC e cabos AC.
1. Cabo CC
(1) Cabos seriais entre componentes.
(2) Cabos paralelos entre os strings e entre os strings e a caixa de distribuição DC (caixa combinadora).
(3) O cabo entre a caixa de distribuição DC e o inversor.
Os cabos acima são todos cabos DC, que são colocados ao ar livre e precisam ser protegidos da umidade, exposição à luz solar, frio, calor e raios ultravioleta.Em alguns ambientes especiais, também devem ser protegidos de produtos químicos como ácidos e álcalis.
2. Cabo CA
(1) O cabo de conexão do inversor ao transformador elevador.
(2) O cabo de conexão do transformador elevador ao dispositivo de distribuição de energia.
(3) O cabo de conexão do dispositivo de distribuição de energia à rede elétrica ou aos usuários.
Esta parte do cabo é um cabo de carga CA, e o ambiente interno é mais colocado, o que pode ser selecionado de acordo com os requisitos gerais de seleção do cabo de alimentação.
3. Cabo especial fotovoltaico
Um grande número de cabos CC em usinas fotovoltaicas precisam ser instalados ao ar livre e as condições ambientais são adversas.Os materiais do cabo devem ser determinados de acordo com a resistência aos raios ultravioleta, ozônio, mudanças severas de temperatura e erosão química.O uso prolongado de cabos de materiais comuns neste ambiente fará com que o revestimento do cabo fique frágil e pode até decompor o isolamento do cabo.Estas condições danificarão diretamente o sistema de cabos e também aumentarão o risco de curto-circuito no cabo.A médio e longo prazo, a possibilidade de incêndio ou ferimentos pessoais também é maior, o que afeta muito a vida útil do sistema.
4. Material condutor do cabo
Na maioria dos casos, os cabos CC utilizados nas centrais fotovoltaicas funcionam durante muito tempo ao ar livre.Devido às restrições das condições de construção, os conectores são usados ​​principalmente para conexões de cabos.Os materiais condutores do cabo podem ser divididos em núcleo de cobre e núcleo de alumínio.
5. Material da bainha de isolamento do cabo
Durante a instalação, operação e manutenção de usinas fotovoltaicas, os cabos podem ser passados ​​no solo abaixo do solo, no mato e nas rochas, nas arestas vivas da estrutura do telhado ou expostos ao ar.Os cabos podem suportar diversas forças externas.Se a capa do cabo não for forte o suficiente, o isolamento do cabo será danificado, o que afetará a vida útil de todo o cabo ou causará problemas como curto-circuito, incêndio e ferimentos pessoais.