2023-10-12
Prestandan hos isoleringsmaterial påverkar direkt kvaliteten, bearbetningseffektiviteten och tillämpningsomfånget för solcellskablar.Den här artikeln kommer kortfattat att analysera fördelarna och nackdelarna med vanliga solcellskabelisoleringsmaterial, i syfte att diskutera med industrin och gradvis förkorta gapet med internationella kablar.
På grund av skillnaderna mellan olika isoleringsmaterial har tillverkning av ledningar och kablar och trådbearbetning sina egna egenskaper.En fullständig förståelse för dessa egenskaper kommer att vara fördelaktigt för valet av solcellskabelmaterial och kontroll av produktkvalitet.
PVC-polyvinylklorid (nedan kallat PVC) isoleringsmaterial är en blandning av stabilisatorer, mjukgörare, flamskyddsmedel, smörjmedel och andra tillsatser som tillsätts till PVC-pulver.Beroende på olika applikationer och olika egenskaper hos tråden och kabeln justeras formeln därefter.Efter årtionden av produktion och användning har den nuvarande PVC-tillverknings- och bearbetningstekniken blivit mycket mogen.PVC-isoleringsmaterial har ett mycket brett spektrum av tillämpningar inom området för solcellskablar och har uppenbara egna egenskaper:
1) Tillverkningstekniken är mogen och lätt att forma och bearbeta.Jämfört med andra typer av kabelisoleringsmaterial har det inte bara låg kostnad, utan kan också effektivt kontrolleras vad gäller ytfärgsskillnad, ljusstum grad, tryckning, bearbetningseffektivitet, mjuk hårdhet, ledarvidhäftning, mekaniska, fysiska och elektriska egenskaper av själva tråden.
2) Den har mycket goda flamskyddsegenskaper, så PVC-isolerade kablar kan lätt nå de flamskyddsklasser som krävs enligt olika standarder.
3) När det gäller temperaturbeständighet, genom optimering och förbättring av materialformeln, inkluderar de för närvarande vanliga PVC-isoleringstyperna huvudsakligen följande tre kategorier:
| Materialkategori | Nominell temperatur (max) | Ansökan | Använd egenskaper |
| normal typ | 105℃ | Isolering och jacka | Olika hårdhet kan användas enligt krav, vanligtvis mjuka, lätta att forma och bearbeta. |
| Halvstyv (SR-PVC) | 105℃ | Kärnisolering | Hårdheten är högre än den vanliga typen och hårdheten är över Shore 90A.Jämfört med den vanliga typen är isoleringens mekaniska styrka förbättrad och den termiska stabiliteten bättre.Nackdelen är att mjukheten inte är bra, och användningsomfånget påverkas. |
| Tvärbunden PVC (XLPVC) | 105℃ | Kärnisolering | I allmänhet tvärbinds den genom bestrålning för att omvandla vanlig termoplastisk PVC till olöslig härdplast.Den molekylära strukturen är mer stabil, den mekaniska hållfastheten hos isoleringen förbättras och kortslutningstemperaturen kan nå 250 °C. |
4) När det gäller märkspänning används den vanligtvis för märkspänningar på 1000V AC och lägre, som kan användas i stor utsträckning i hushållsapparater, instrumentering, belysning, nätverkskommunikation och andra industrier.
PVC har också några brister som begränsar dess användning:
1) Eftersom den innehåller en stor mängd klor kommer en stor mängd tät rök att kvävas vid förbränning, påverka sikten och producera vissa cancerframkallande ämnen och HCl-gas, vilket kommer att orsaka allvarliga skador på miljön.Med utvecklingen av lågrökhaltig halogenfri tillverkningsteknik för isoleringsmaterial har gradvis ersättning av PVC-isolering blivit en oundviklig trend inom kabelutveckling.För närvarande har några inflytelserika och socialt ansvarstagande företag tydligt lagt fram tidsplanen för att ersätta PVC-material i företagets tekniska standarder.
2) Vanlig PVC-isolering har dålig beständighet mot syror och alkalier, värmebeständiga oljor och organiska lösningsmedel.Enligt liknande kemiska principer för kompatibilitet skadas och spricker PVC-trådar lätt i den angivna miljön.Men med sin utmärkta bearbetningsprestanda och låga kostnad.PVC-kablar används fortfarande i stor utsträckning inom hushållsapparater, belysning, mekanisk utrustning, instrumentering, nätverkskommunikation, byggnadsledningar och andra områden.
Tvärbunden polyeten (Cross-linke PE, hädanefter kallad XLPE) är en polyeten som utsätts för högenergistrålar eller tvärbindningsmedel, och som kan omvandlas från en linjär molekylstruktur till en tredimensionell struktur under vissa förhållanden .Samtidigt förvandlas den från termoplast till olöslig härdplast.Efter att ha blivit bestrålat,XLPE solcellskabelisoleringsmanteln har egenskaperna för hög temperaturbeständighet, ultraviolett strålningsbeständighet, oljebeständighet, köldbeständighet etc., med en livslängd på mer än 25 år, vilket är ojämförligt med vanliga kablar.
För närvarande finns det tre huvudsakliga tvärbindningsmetoder vid tillämpning av tråd- och kabelisolering:
1) Peroxidtvärbindning.Först blandas polyetenharts med lämpligt tvärbindningsmedel och antioxidant, och andra ingredienser tillsätts efter behov för att göra tvärbindningsbara polyetenblandningspartiklar.Under extruderingsprocessen sker tvärbindning genom tvärbindningsröret med het ånga.
2) Silan tvärbindning (varmt vatten tvärbindning).Det är också en kemisk tvärbindningsmetod.Huvudmekanismen är att tvärbinda organosiloxan och polyeten under specifika förhållanden.Graden av tvärbindning kan i allmänhet nå cirka 60 %.
3) Bestrålningstvärbindning är användningen av högenergistrålar såsom r-strålar, α-strålar, elektronstrålar och andra energier för att aktivera kolatomerna i polyetenmakromolekyler för tvärbindning.De högenergistrålar som vanligtvis används i ledningar och kablar är elektronstrålar som produceras av elektronacceleratorer.Eftersom tvärbindningen är beroende av fysisk energi är det en fysisk tvärbindning.Ovanstående tre olika tvärbindningsmetoder har olika egenskaper och tillämpningar:
| Tvärbindningskategori | Funktioner | Ansökan |
| Peroxidtvärbindning | Under tvärbindningsprocessen måste temperaturen kontrolleras strikt, och tvärbindning genereras genom den heta ånga tvärbindningsrörledningen. | Den är lämplig för produktion av kablar med hög spänning, stor längd och stor sektion, och produktionen av små specifikationer är mer slösaktig. |
| Silan tvärbindning | Silan tvärbindning kan använda allmän utrustning.Extrudering begränsas inte av temperatur.Tvärbindning börjar när den utsätts för fukt.Ju högre temperatur, desto snabbare tvärbindningshastighet. | Den är lämplig för kablar med liten storlek, liten specifikation och låg spänning.Tvärbindningsreaktionen kan endast slutföras i närvaro av vatten eller fukt, vilket är lämpligt för produktion av lågspänningskablar. |
| Strålningstvärbindning | På grund av strålkällans energi används den för isolering som inte är för tjock.När isoleringen är för tjock kan ojämn bestrålning uppstå. | Den är lämplig för att isoleringstjockleken inte är för tjock, hög temperaturbeständig flamskyddskabel. |
Jämfört med termoplastisk polyeten har XLPE-isolering följande fördelar:
1) Förbättrad motståndskraft mot värmedeformation, förbättrade mekaniska egenskaper vid höga temperaturer och förbättrad motståndskraft mot sprickbildning i miljön och värmeåldring.
2) Förbättrad kemisk stabilitet och lösningsmedelsbeständighet, minskat kallflöde, i princip bibehållit den ursprungliga elektriska prestandan, långvarig arbetstemperatur kan nå 125 ℃ och 150 ℃, tvärbunden polyetenisolerad tråd och kabel, också förbättrad kortslutningsmotståndsförmåga , dess kortsiktiga temperatur kan nå 250 ℃, samma tjocklek på tråd och kabel, den nuvarande bärförmågan för XLPE är mycket större.
3) XLPE-isolerade ledningar och kablar har utmärkta mekaniska, vattentäta och strålningsbeständiga egenskaper, så de har ett brett användningsområde.Såsom: elektriska interna anslutningskablar, motorkablar, belysningsledningar, kablar för kontroll av lågspänningssignaler för fordon, lokkablar, tunnelbaneledningar och kablar, miljöskyddskablar för gruvdrift, marina kablar, kablar för utläggning av kärnkraft, högspänningskablar för TV, X -RAY-avfyrande högspänningskablar och kraftöverföringstrådar och kabelindustrier.
Förskjutbar XLPE solcellskabel
XLPE-isolerade ledningar och kablar har betydande fördelar, men de har också några egna brister som begränsar deras användning:
1) Dålig värmebeständig blockeringsprestanda.Bearbetning och användning av trådar vid en temperatur som överstiger trådarnas nominella temperatur kan lätt orsaka vidhäftning mellan trådarna, vilket allvarligt kan orsaka att isoleringen går sönder och bildar en kortslutning.
2) Dålig värmebeständig genomskärningsprestanda.Vid temperaturer över 200°C blir trådisoleringen extremt mjuk och klämd och påverkad av yttre krafter kan lätt leda till att tråden skär igenom och kortsluts.
3) Färgskillnaden mellan satser är svår att kontrollera.Under bearbetningen är det lätt att repa, vitaktigt och skriva ut.
4) XLPE-isolering vid 150°C temperaturmotståndsnivå, helt halogenfri och klarar VW-1-förbränningstestet enligt UL1581-specifikationen, och bibehåller utmärkt mekanisk och elektrisk prestanda, det finns fortfarande vissa flaskhalsar i tillverkningstekniken och kostnaden är hög.
5) Det finns ingen relevant nationell standard för den isolerade ledningen av denna typ av material vid anslutning av elektroniska och elektriska apparater.
Silikongummi är också en polymermolekyl som är en kedjestruktur som bildas av SI-O (kisel-syre) bindningar.SI-O-bindningen är 443,5KJ/MOL, vilket är mycket högre än CC-bindningsenergin (355KJ/MOL).De flesta silikongummitrådar och kablar använder kallextrudering och vulkaniseringsprocesser vid hög temperatur.Bland många syntetiska gummitrådar och kablar, på grund av sin unika molekylära struktur, har silikongummi bättre prestanda än andra vanliga gummin:
1) Mycket mjuk, bra elasticitet, luktfri och giftfri, inte rädd för hög temperatur och resistent mot svår kyla.Drifttemperaturområdet är -90~300 ℃.Silikongummi har mycket bättre värmebeständighet än vanligt gummi, och det kan användas kontinuerligt vid 200°C eller under en tid vid 350°C.Silikongummikablarhar goda fysiska och mekaniska funktioner och kemisk stabilitet.
2) Utmärkt väderbeständighet.Under ultraviolett ljus och andra klimatförhållanden under lång tid har dess fysiska egenskaper endast små förändringar.
3) Silikongummi har en hög resistivitet och dess motstånd förblir stabil inom ett brett temperatur- och frekvensområde.
Förskjutbar väderbeständig gummiflexkabel
Samtidigt har silikongummi bra motstånd mot högspännings-koronaurladdning och ljusbågsurladdning.Silikongummiisolerade kablar har ovannämnda serie av fördelar, speciellt inom TV-högspänningsapparatkablar, mikrovågsugnar högtemperaturbeständiga kablar, induktionsspiskablar, kaffekannakablar, lampkablar, UV-utrustning, halogenlampor, ugn och fläkt interna anslutningskablar etc. Det är området för små hushållsapparater som har ett brett användningsområde, men några av dess egna brister begränsar också den bredare tillämpningen.Till exempel:
1) Dålig rivhållfasthet.Extruderad av yttre kraft under bearbetning eller användning, är det lätt att skadas av skrapning och orsaka kortslutning.Den nuvarande skyddsåtgärden är att lägga till ett vävt skikt av glasfiber eller högtemperaturpolyesterfiber till silikonisoleringen, men det är fortfarande nödvändigt att undvika skador orsakade av extern kraftextrudering så mycket som möjligt under bearbetningen.
2) Vulkaniseringsmedlet som tillsätts för vulkaniseringsgjutning använder för närvarande huvudsakligen dubbel 24. Vulkaniseringsmedlet innehåller klor, och helt halogenfria vulkaniseringsmedel (som platinavulkning) har strikta krav på produktionsmiljötemperaturen och är dyra.Därför bör uppmärksamhet ägnas åt bearbetningen av ledningsnätet: trycket på tryckrullen bör inte vara för högt, och det är bäst att använda gummimaterial för att förhindra dålig tryckmotstånd orsakad av frakturering under produktionsprocessen.Observera samtidigt: nödvändiga skyddsåtgärder bör vidtas under produktionen av glasfibergarn för att förhindra inandning i lungorna och påverka de anställdas hälsa.
Tvärbunden etenpropengummi är en terpolymer av eten, propen och icke-konjugerad dien, som är tvärbunden genom kemisk eller bestrålning.Fördelarna med tvärbundna EPDM-gummiisolerade trådar, integrerade polyolefinisolerade trådar och vanliga gummiisolerade trådar:
1) Mjuk, flexibel, elastisk, icke-vidhäftande vid hög temperatur, långvarig åldringsbeständighet, motståndskraft mot hårt väder (-60 ~ 125 ℃).
2) Ozonbeständighet, UV-beständighet, elektrisk isoleringsbeständighet och kemisk beständighet.
3) Oljebeständighet och lösningsmedelsbeständighet är jämförbara med isolering av kloroprengummi för allmänt bruk.Bearbetningen utförs av vanlig varmsträngsprutningsutrustning, och bestrålningstvärbindning antas, vilket är enkelt och billigt.Tvärlänkade EPDM-gummiisolerade ledningar har många av ovanstående fördelar och används i kylkompressorledningar, vattentäta motorledningar, transformatorledningar, mobilkablar för gruvor, borrning, bilar, medicinsk utrustning, båtar och allmänna elektriska interna ledningar.
De största nackdelarna med XLEPDM-tråd är:
1) Jämfört med XLPE- och PVC-trådar är rivhållfastheten dålig.
2) Vidhäftning och självhäftning är dålig, vilket påverkar efterföljande bearbetbarhet.
Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co., LTD.
Lägg till: Guangda Manufacturing Hongmei Science and Technology Park, nr. 9-2, Hongmei-sektionen, Wangsha Road, Hongmei Town, Dongguan, Guangdong, Kina
TEL:0769-22010201
