repara
repara

Analiza avantajelor și dezavantajelor materialelor de izolație solară PV

  • știri2023-10-12
  • știri

Performanța materialelor izolante afectează în mod direct calitatea, eficiența prelucrării și domeniul de aplicare al cablurilor solare fotovoltaice.Acest articol va analiza pe scurt avantajele și dezavantajele materialelor de izolație a cablurilor solare fotovoltaice utilizate în mod obișnuit, urmărind să discute cu industria și să scurteze treptat decalajul cu cablurile internaționale.

Datorită diferențelor dintre diferitele materiale izolante, producția de fire și cabluri și prelucrarea firelor au propriile caracteristici.O înțelegere completă a acestor caracteristici va fi benefică pentru selecția materialelor pentru cabluri fotovoltaice și pentru controlul calității produsului.

 

1. Material izolator cablu din PVC din clorură de vinil

Materialul de izolație PVC din clorură de polivinil (denumit în continuare PVC) este un amestec de stabilizatori, plastifianți, retardanți de flacără, lubrifianți și alți aditivi adăugați la pulberea de PVC.În funcție de aplicația diferită și de caracteristicile diferite ale firului și cablului, formula este ajustată în consecință.După zeci de ani de producție și utilizare, tehnologia actuală de fabricare și procesare a PVC-ului a devenit foarte matură.Materialul de izolație PVC are o gamă foarte largă de aplicații în domeniul cablurilor solare fotovoltaice și are caracteristici proprii evidente:

1) Tehnologia de fabricație este matură și ușor de format și procesat.În comparație cu alte tipuri de materiale de izolare a cablurilor, nu numai că are un cost scăzut, dar poate fi controlat eficient în ceea ce privește diferența de culoare a suprafeței, gradul de mut de lumină, imprimarea, eficiența procesării, duritatea moale, aderența conductorului, proprietățile mecanice, fizice și electrice. a firului în sine.

2) Are proprietăți ignifuge foarte bune, astfel încât cablurile izolate cu PVC pot ajunge cu ușurință la gradele de ignifugare cerute de diverse standarde.

3) În ceea ce privește rezistența la temperatură, prin optimizarea și îmbunătățirea formulei materialului, tipurile de izolație PVC utilizate în mod curent includ în principal următoarele trei categorii:

 

Categoria materialului Temperatura nominală (maximum) Aplicație Utilizați caracteristici
tip normal 105℃ Izolație și jachetă În funcție de cerințe, pot fi utilizate durități diferite, în general moale, ușor de modelat și prelucrat.
Semi-rigid (SR-PVC) 105℃ Izolarea miezului Duritatea este mai mare decât tipul obișnuit, iar duritatea este peste Shore 90A.În comparație cu tipul obișnuit, rezistența mecanică a izolației este îmbunătățită, iar stabilitatea termică este mai bună.Dezavantajul este că moliciunea nu este bună, iar domeniul de utilizare este afectat.
PVC reticulat (XLPVC) 105℃ Izolarea miezului În general, este reticulat prin iradiere pentru a transforma PVC-ul termoplastic obișnuit în plastic termorigid insolubil.Structura moleculară este mai stabilă, rezistența mecanică a izolației este îmbunătățită, iar temperatura de scurtcircuit poate ajunge la 250 ° C.

 

4) În ceea ce privește tensiunea nominală, este utilizat în general pentru tensiuni nominale de 1000 V AC și mai mici, care pot fi utilizate pe scară largă în aparate de uz casnic, instrumente, iluminat, comunicații de rețea și alte industrii.

 

PVC-ul are, de asemenea, unele neajunsuri care îi limitează utilizarea:

1) Deoarece conține o cantitate mare de clor, o cantitate mare de fum dens se va sufoca la ardere, va afecta vizibilitatea și va produce unele substanțe cancerigene și gaz HCl, care vor provoca daune grave mediului.Odată cu dezvoltarea tehnologiei de fabricare a materialelor de izolație fără halogeni, fără fum, înlocuirea treptată a izolației din PVC a devenit o tendință inevitabilă în dezvoltarea cablurilor.În prezent, unele întreprinderi influente și responsabile social au prezentat în mod clar calendarul de înlocuire a materialelor PVC în standardele tehnice ale companiei.

2) Izolația obișnuită din PVC are o rezistență slabă la acizi și alcalii, uleiuri rezistente la căldură și solvenți organici.Conform principiilor chimice similare de compatibilitate, firele din PVC sunt ușor deteriorate și fisurate în mediul specificat.Cu toate acestea, cu performanța sa de procesare excelentă și costul scăzut.Cablurile din PVC sunt încă utilizate pe scară largă în aparate de uz casnic, iluminat, echipamente mecanice, instrumente, comunicații de rețea, cablaje clădiri și alte domenii.

 

2. Material izolator cablu XLPE

Polietilena reticulata (Cross-linke PE, denumită în continuare XLPE) este o polietilenă care este supusă razelor de energie înaltă sau agenților de reticulare și se poate transforma dintr-o structură moleculară liniară într-o structură tridimensională în anumite condiții. .În același timp, se transformă din termoplastic în plastic termorigid insolubil.După iradiere,Cablu solar XLPEMantaua de izolație are proprietățile de rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la radiații ultraviolete, rezistență la ulei, rezistență la frig etc., cu o durată de viață de peste 25 de ani, ceea ce este incomparabil cu cablurile obișnuite.

În prezent, există trei metode principale de reticulare în aplicarea izolației firelor și cablurilor:

1) Reticulare cu peroxid.În primul rând, rășina de polietilenă este amestecată cu un agent de reticulare și un antioxidant adecvat, iar alte ingrediente sunt adăugate după cum este necesar pentru a face particule de amestec de polietilenă reticulabile.În timpul procesului de extrudare, reticulare are loc prin conducta de reticulare cu abur fierbinte.

2) Reticulare cu silan (reticulare cu apă caldă).Este, de asemenea, o metodă de reticulare chimică.Mecanismul principal este legarea încrucișată a organosiloxanului și polietilenei în condiții specifice.Gradul de reticulare poate ajunge în general la aproximativ 60%.

3) Reticularea prin iradiere este utilizarea razelor de înaltă energie, cum ar fi razele r, razele α, razele de electroni și alte energii pentru a activa atomii de carbon din macromoleculele de polietilenă pentru reticulare.Razele de înaltă energie utilizate în mod obișnuit în fire și cabluri sunt raze de electroni produse de acceleratorii de electroni., Deoarece reticulare se bazează pe energia fizică, este o reticulare fizică.Cele trei metode diferite de reticulare de mai sus au caracteristici și aplicații diferite:

 

Categoria de reticulare Caracteristici Aplicație
Reticulare cu peroxid În timpul procesului de reticulare, temperatura trebuie controlată strict, iar reticulare este generată prin conducta de reticulare cu abur fierbinte. Este potrivit pentru producția de cabluri de înaltă tensiune, lungimi mari și secțiuni mari, iar producția de specificații mici este mai risipitoare.
Reticulare silan Reticularea cu silan poate folosi echipamente generale.Extrudarea nu este limitată de temperatură.Legătura încrucișată începe atunci când este expus la umiditate.Cu cât temperatura este mai mare, cu atât viteza de reticulare este mai rapidă. Este potrivit pentru cabluri cu dimensiuni mici, specificații mici și tensiune joasă.Reacția de reticulare poate fi finalizată numai în prezența apei sau a umidității, care este potrivită pentru producția de cabluri de joasă tensiune.
Reticulare prin radiații Datorită energiei sursei de radiație, este folosită pentru izolații care nu sunt prea groase.Când izolația este prea groasă, este probabil să apară iradiere neuniformă. Este potrivit pentru grosimea izolației nu este prea groasă, cablu ignifug rezistent la temperaturi ridicate.

 

În comparație cu polietilena termoplastică, izolația XLPE are următoarele avantaje:

1) Rezistență îmbunătățită la deformarea termică, proprietăți mecanice îmbunătățite la temperaturi ridicate și rezistență îmbunătățită la fisurarea prin stres de mediu și îmbătrânirea termică.

2) Stabilitate chimică îmbunătățită și rezistență la solvenți, flux redus la rece, practic menținută performanța electrică inițială, temperatura de lucru pe termen lung poate ajunge la 125 ℃ și 150 ℃, sârmă și cablu izolat cu polietilenă reticulat, de asemenea îmbunătățită Capacitatea de rezistență la scurtcircuit , temperatura sa pe termen scurt poate ajunge la 250 ℃, aceeași grosime de sârmă și cablu, capacitatea de transport curent a XLPE este mult mai mare.

3) Firele și cablurile izolate XLPE au proprietăți excelente mecanice, impermeabile și de rezistență la radiații, astfel încât au o gamă largă de aplicații.Cum ar fi: fire de conexiune electrică internă, cabluri de motor, cabluri de iluminat, fire de control al semnalului de joasă tensiune auto, fire de locomotivă, fire și cabluri de metrou, cabluri de protecție a mediului minier, cabluri marine, cabluri de pozare a energiei nucleare, cabluri TV de înaltă tensiune, X -Cabluri de înaltă tensiune de ardere RAY și industrii de cabluri și cabluri de transmisie a energiei.

 

Cablu solar XLPE

Cablu solar XLPE deplasabil

 

Firele și cablurile izolate XLPE au avantaje semnificative, dar au și unele neajunsuri proprii, care limitează utilizarea lor:

1) Performanță slabă de blocare rezistentă la căldură.Prelucrarea și utilizarea firelor la o temperatură care depășește temperatura nominală a firelor poate provoca cu ușurință aderența între fire, ceea ce poate provoca serios ruperea izolației și formarea unui scurtcircuit.

2) Performanță slabă la tăiere rezistentă la căldură.La temperaturi care depășesc 200°C, izolația firului devine extrem de moale, iar strânsă și lovită de forțele externe poate provoca cu ușurință tăierea firului și scurtcircuitarea.

3) Diferența de culoare între loturi este dificil de controlat.În timpul procesării, este ușor de zgâriat, albicios și de imprimat.

4) Izolație XLPE la un nivel de rezistență la temperatură de 150 ° C, complet fără halogeni și capabilă să treacă testul de ardere VW-1 din specificația UL1581 și să mențină o performanță mecanică și electrică excelentă, există încă anumite blocaje în tehnologia de producție și costul este inalt.

5) Nu există un standard național relevant pentru cablul izolat din acest tip de material în conectarea aparatelor electronice și electrice.

 

3. Material izolator pentru cablu din cauciuc siliconic

Cauciucul siliconic este, de asemenea, o moleculă de polimer este o structură de lanț formată din legături SI-O (siliciu-oxigen).Legătura SI-O este de 443,5KJ/MOL, ceea ce este mult mai mare decât energia legăturii CC (355KJ/MOL).Cele mai multe dintre firele și cablurile din cauciuc siliconic utilizează procese de extrudare la rece și vulcanizare la temperatură înaltă.Printre multe fire și cabluri din cauciuc sintetic, datorită structurii sale moleculare unice, cauciucul siliconic are performanțe mai bune decât alte cauciucuri obișnuite:

1) Foarte moale, elasticitate bună, inodor și non-toxic, nu se teme de temperaturi ridicate și rezistent la frig sever.Intervalul de temperatură de funcționare este de -90 ~ 300 ℃.Cauciucul siliconic are o rezistență mult mai bună la căldură decât cauciucul obișnuit și poate fi folosit continuu la 200°C sau pentru o perioadă de timp la 350°C.Cabluri din cauciuc siliconicau funcții fizice și mecanice bune și stabilitate chimică.

2) Rezistență excelentă la intemperii.Sub lumină ultravioletă și alte condiții climatice pentru o lungă perioadă de timp, proprietățile sale fizice au doar ușoare modificări.

3) Cauciucul siliconic are o rezistivitate ridicată, iar rezistența sa rămâne stabilă într-o gamă largă de temperatură și frecvență.

 

cablu flexibil din cauciuc rezistent la intemperii

Cablu flexibil din cauciuc deplasabil, rezistent la intemperii

 

În același timp, cauciucul siliconic are o rezistență bună la descărcarea corona de înaltă tensiune și la descărcarea arcului.Cablurile izolate din cauciuc siliconic au seria de avantaje menționată mai sus, în special în cablurile dispozitivelor de înaltă tensiune TV, cablurile rezistente la temperaturi înalte pentru cuptorul cu microunde, cablurile aragazului cu inducție, cablurile pentru cafetieră, cablurile lămpilor, echipamentele UV, lămpile cu halogen, cuptorul și ventilatorul cabluri de conectare internă etc. Este domeniul electrocasnicelor mici care are o gamă largă de aplicații, dar unele dintre propriile neajunsuri limitează și aplicarea mai largă.ca:

1) Rezistență slabă la rupere.Extrudat de forță externă în timpul procesării sau utilizării, este ușor să fie deteriorat prin răzuire și provocând scurtcircuit.Măsura de protecție actuală este adăugarea unui strat țesut din fibră de sticlă sau fibră de poliester la temperatură înaltă la izolația din silicon, dar este totuși necesar să se evite cât mai mult posibil deteriorarea cauzată de extrudarea forței externe în timpul procesării.

2) Agentul de vulcanizare adăugat pentru turnarea prin vulcanizare utilizează în prezent în principal dublu 24. Agentul de vulcanizare conține clor, iar agenții de vulcanizare complet fără halogeni (cum ar fi vulcanizarea cu platină) au cerințe stricte privind temperatura mediului de producție și sunt scumpi.Prin urmare, trebuie acordată atenție procesării cablajului de sârmă: presiunea rolei de presiune nu trebuie să fie prea mare și cel mai bine este să utilizați material de cauciuc pentru a preveni rezistența slabă la presiune cauzată de fracturare în timpul procesului de producție.În același timp, vă rugăm să rețineți: măsurile de protecție necesare trebuie luate în timpul producției de fire de fibră de sticlă pentru a preveni inhalarea în plămâni și pentru a afecta sănătatea angajaților.

 

4. Material izolator pentru cablu din cauciuc etilen propilen reticulat (XLEPDM).

Cauciucul de etilenă propilenă reticulat este un terpolimer de etilenă, propilenă și dienă neconjugată, care este reticulat prin substanțe chimice sau iradiere.Avantajele firelor izolate cu cauciuc EPDM reticulat, ale firelor izolate cu poliolefină integrată și ale firelor izolate din cauciuc obișnuit:

1) Moale, flexibil, elastic, neadeziv la temperaturi ridicate, rezistență la îmbătrânire pe termen lung, rezistență la intemperii (-60~125℃).

2) Rezistență la ozon, rezistență la UV, rezistență la izolație electrică și rezistență chimică.

3) Rezistența la ulei și rezistența la solvenți sunt comparabile cu izolația de cauciuc cloropren de uz general.Prelucrarea este efectuată de echipamente obișnuite de procesare prin extrudare la cald și se adoptă reticulare prin iradiere, care este simplă și cu costuri reduse.Firele izolate din cauciuc EPDM reticulat au multe dintre avantajele de mai sus și sunt utilizate în cablurile compresoarelor frigorifice, cablurile motorului impermeabile, cablurile transformatorului, cablurile mobile pentru mine, foraj, automobile, echipamente medicale, bărci și cablaje electrice interne generale.

 

Principalele dezavantaje ale firului XLEPDM sunt:

1) În comparație cu firele XLPE și PVC, rezistența la rupere este slabă.

2) Aderența și autoadezivitatea sunt slabe, ceea ce afectează procesabilitatea ulterioară.

Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.

Adăugați: Guangda Manufacturing Hongmei Science and Technology Park, No. 9-2, Hongmei Section, Wangsha Road, Hongmei Town, Dongguan, Guangdong, China

TEL:0769-22010201

E-mail:pv@slocable.com.cn

Facebook pinterest youtube linkedin Stare de nervozitate ins
CE RoHS Iso 9001 TUV
© Copyright © 2022 Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.Produse recomandate - Harta site-ului 粤ICP备12057175号-1
ansamblu cablu solar, ansamblu cablu ramificație solară mc4, ansamblu cablu solar mc4, ansamblu cablu prelungitor mc4, ansamblu cablu pv, ansamblu cablu pentru panouri solare,
Suport tehnic:Soww.com