sửa chữa
sửa chữa

Phân tích ưu điểm và nhược điểm của vật liệu cách nhiệt dây điện mặt trời

  • Tin tức2023-10-12
  • Tin tức

Hiệu suất của vật liệu cách điện ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, hiệu quả xử lý và phạm vi ứng dụng của cáp quang điện mặt trời.Bài viết này sẽ phân tích ngắn gọn ưu điểm và nhược điểm của vật liệu cách nhiệt cáp quang điện mặt trời được sử dụng phổ biến, nhằm mục đích trao đổi với ngành và dần rút ngắn khoảng cách với cáp quốc tế.

Do sự khác nhau giữa các vật liệu cách điện khác nhau nên việc sản xuất dây, cáp và gia công dây có những đặc điểm riêng.Sự hiểu biết đầy đủ về các đặc điểm này sẽ có lợi cho việc lựa chọn vật liệu cáp quang điện và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

 

1. Vật liệu cách điện cáp PVC polyvinyl clorua

Vật liệu cách nhiệt PVC polyvinyl clorua (sau đây gọi là PVC) là hỗn hợp của chất ổn định, chất làm dẻo, chất chống cháy, chất bôi trơn và các chất phụ gia khác được thêm vào bột PVC.Theo ứng dụng khác nhau và các đặc tính khác nhau của dây và cáp, công thức được điều chỉnh cho phù hợp.Sau nhiều thập kỷ sản xuất và sử dụng, công nghệ sản xuất và gia công PVC hiện nay đã trở nên rất trưởng thành.Vật liệu cách nhiệt PVC có phạm vi ứng dụng rất rộng trong lĩnh vực cáp quang điện mặt trời và có những đặc điểm riêng rõ ràng:

1) Công nghệ sản xuất đã trưởng thành, dễ hình thành và xử lý.So với các loại vật liệu cách điện cáp khác, nó không chỉ có chi phí thấp mà còn có thể được kiểm soát hiệu quả về sự khác biệt màu sắc bề mặt, mức độ câm nhẹ, in ấn, hiệu quả xử lý, độ cứng mềm, độ bám dính của dây dẫn, tính chất cơ, lý và điện của chính sợi dây đó.

2) Nó có đặc tính chống cháy rất tốt nên cáp cách điện PVC có thể dễ dàng đạt đến cấp độ chống cháy theo yêu cầu của các tiêu chuẩn khác nhau.

3) Về khả năng chịu nhiệt, thông qua việc tối ưu hóa và cải tiến công thức vật liệu, các loại vật liệu cách nhiệt PVC được sử dụng phổ biến hiện nay chủ yếu bao gồm ba loại sau:

 

Danh mục vật liệu Nhiệt độ định mức (tối đa) Ứng dụng Đặc điểm sử dụng
loại bình thường 105oC Cách nhiệt và áo khoác Độ cứng khác nhau có thể được sử dụng theo yêu cầu, nói chung là mềm, dễ tạo hình và gia công.
Bán cứng (SR-PVC) 105oC Cách nhiệt lõi Độ cứng cao hơn loại thông thường và độ cứng trên Shore 90A.So với loại thông thường, độ bền cơ học cách nhiệt được cải thiện và độ ổn định nhiệt tốt hơn.Nhược điểm là độ mềm không tốt, phạm vi sử dụng bị ảnh hưởng.
PVC liên kết ngang (XLPVC) 105oC Cách nhiệt lõi Nói chung, nó được liên kết ngang bằng chiếu xạ để biến PVC nhựa nhiệt dẻo thông thường thành nhựa nhiệt rắn không hòa tan.Cấu trúc phân tử ổn định hơn, độ bền cơ học của vật liệu cách nhiệt được cải thiện và nhiệt độ ngắn mạch có thể đạt tới 250 ° C.

 

4) Về mặt điện áp định mức, nó thường được sử dụng cho điện áp định mức từ 1000V AC trở xuống, có thể được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng, thiết bị đo đạc, chiếu sáng, truyền thông mạng và các ngành công nghiệp khác.

 

PVC cũng có một số nhược điểm hạn chế việc sử dụng nó:

1) Vì chứa một lượng lớn clo nên khi đốt một lượng lớn khói dày đặc sẽ gây ngạt thở, ảnh hưởng đến tầm nhìn, sinh ra một số chất gây ung thư và khí HCl, gây hại nghiêm trọng cho môi trường.Với sự phát triển của công nghệ sản xuất vật liệu cách nhiệt không halogen ít khói, việc thay thế dần vật liệu cách nhiệt PVC đã trở thành xu hướng tất yếu trong phát triển cáp.Hiện nay, một số doanh nghiệp có ảnh hưởng và có trách nhiệm với xã hội đã đưa ra rõ ràng lộ trình thay thế vật liệu PVC trong tiêu chuẩn kỹ thuật của công ty.

2) Chất cách nhiệt PVC thông thường có khả năng chống axit và kiềm kém, dầu chịu nhiệt và dung môi hữu cơ.Theo nguyên tắc tương thích hóa học tương tự, dây PVC dễ bị hỏng và nứt trong môi trường quy định.Tuy nhiên, với hiệu suất xử lý tuyệt vời và chi phí thấp.Cáp PVC vẫn được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng, chiếu sáng, thiết bị cơ khí, thiết bị đo đạc, mạng truyền thông, hệ thống dây điện tòa nhà và các lĩnh vực khác.

 

2. Vật liệu cách điện cáp XLPE

Polyetylen liên kết ngang (PE liên kết ngang, sau đây gọi tắt là XLPE) là một loại polyetylen chịu tác dụng của các tia năng lượng cao hoặc các tác nhân liên kết ngang và có thể biến đổi từ cấu trúc phân tử tuyến tính sang cấu trúc ba chiều trong một số điều kiện nhất định .Đồng thời được chuyển hóa từ nhựa nhiệt dẻo thành nhựa nhiệt rắn không hòa tan.Sau khi được chiếu xạ,Cáp năng lượng mặt trời XLPEVỏ cách nhiệt có đặc tính chịu nhiệt độ cao, chống bức xạ cực tím, chống dầu, chống lạnh, v.v., với tuổi thọ trên 25 năm, không thể so sánh với các loại cáp thông thường.

Hiện nay, có ba phương pháp liên kết ngang chính trong ứng dụng cách điện dây và cáp:

1) Liên kết ngang peroxide.Đầu tiên, nhựa polyetylen được trộn với chất liên kết ngang và chất chống oxy hóa thích hợp, đồng thời các thành phần khác được thêm vào khi cần thiết để tạo ra các hạt hỗn hợp polyetylen có thể liên kết ngang.Trong quá trình ép đùn, liên kết ngang xảy ra thông qua ống liên kết ngang hơi nước nóng.

2) Liên kết ngang silane (liên kết ngang nước ấm).Nó cũng là một phương pháp liên kết ngang hóa học.Cơ chế chính là liên kết ngang organosiloxane và polyethylene trong các điều kiện cụ thể.Mức độ liên kết ngang thường có thể đạt khoảng 60%.

3) Liên kết ngang chiếu xạ là việc sử dụng các tia năng lượng cao như tia r, tia α, tia điện tử và các năng lượng khác để kích hoạt các nguyên tử carbon trong đại phân tử polyetylen để liên kết ngang.Các tia năng lượng cao thường được sử dụng trong dây dẫn và cáp điện là các tia điện tử được tạo ra bởi máy gia tốc điện tử.Bởi vì liên kết chéo phụ thuộc vào năng lượng vật lý nên nó là liên kết ngang vật lý.Ba phương pháp liên kết ngang khác nhau ở trên có những đặc điểm và ứng dụng khác nhau:

 

Danh mục liên kết chéo Đặc trưng Ứng dụng
Liên kết ngang peroxide Trong quá trình liên kết ngang, nhiệt độ phải được kiểm soát chặt chẽ và liên kết ngang được tạo ra thông qua đường ống liên kết ngang hơi nước nóng. Nó phù hợp cho việc sản xuất cáp điện áp cao, chiều dài lớn, tiết diện lớn và việc sản xuất các thông số kỹ thuật nhỏ sẽ lãng phí hơn.
Liên kết ngang silane Liên kết ngang Silane có thể sử dụng thiết bị chung.Đùn không bị giới hạn bởi nhiệt độ.Liên kết ngang bắt đầu khi tiếp xúc với độ ẩm.Nhiệt độ càng cao thì tốc độ liên kết ngang càng nhanh. Nó phù hợp cho các loại cáp có kích thước nhỏ, thông số kỹ thuật nhỏ và điện áp thấp.Phản ứng liên kết ngang chỉ có thể được hoàn thành khi có nước hoặc hơi ẩm, thích hợp cho việc sản xuất cáp hạ thế.
Liên kết ngang bức xạ Do năng lượng của nguồn bức xạ nên nó được dùng để cách nhiệt không quá dày.Khi lớp cách nhiệt quá dày, khả năng chiếu xạ không đồng đều có thể xảy ra. Nó phù hợp với độ dày cách nhiệt không quá dày, cáp chống cháy chịu nhiệt độ cao.

 

So với nhựa nhiệt dẻo polyethylene, vật liệu cách nhiệt XLPE có những ưu điểm sau:

1) Cải thiện khả năng chống biến dạng nhiệt, cải thiện tính chất cơ học ở nhiệt độ cao và cải thiện khả năng chống nứt do ứng suất môi trường và lão hóa nhiệt.

2) Tăng cường độ ổn định hóa học và khả năng kháng dung môi, giảm dòng lạnh, về cơ bản duy trì hiệu suất điện ban đầu, nhiệt độ làm việc lâu dài có thể đạt tới 125oC và 150oC, dây và cáp cách điện bằng polyetylen liên kết ngang, cũng được cải thiện Khả năng chịu được ngắn mạch , nhiệt độ ngắn hạn của nó có thể đạt tới 250oC, cùng độ dày của dây và cáp, khả năng mang dòng của XLPE lớn hơn nhiều.

3) Dây và cáp cách điện XLPE có đặc tính cơ học, chống thấm nước và chống bức xạ tuyệt vời nên có nhiều ứng dụng.Chẳng hạn như: dây kết nối điện bên trong, dây dẫn động cơ, dây dẫn chiếu sáng, dây điều khiển tín hiệu điện áp thấp ô tô, dây đầu máy, dây và cáp điện ngầm, cáp bảo vệ môi trường khai thác, cáp hàng hải, cáp đặt điện hạt nhân, cáp cao thế TV, X -RAY bắn cáp điện cao thế, và ngành dây và cáp truyền tải điện.

 

Cáp năng lượng mặt trời XLPE

Cáp năng lượng mặt trời XLPE có thể định vị

 

Dây và cáp cách điện XLPE có những ưu điểm đáng kể, nhưng chúng cũng có một số nhược điểm khiến hạn chế sử dụng:

1) Hiệu suất chặn nhiệt kém.Việc xử lý và sử dụng dây ở nhiệt độ vượt quá nhiệt độ định mức của dây dễ gây ra hiện tượng bám dính giữa các dây, dẫn đến đứt lớp cách điện nghiêm trọng và hình thành đoản mạch.

2) Hiệu suất cắt chịu nhiệt kém.Ở nhiệt độ vượt quá 200°C, lớp cách điện của dây trở nên cực kỳ mềm, bị nén và tác động bởi các lực bên ngoài có thể dễ dàng khiến dây bị đứt và đoản mạch.

3) Sự khác biệt màu sắc giữa các lô rất khó kiểm soát.Trong quá trình xử lý dễ bị trầy xước, trắng và in ra.

4) Cách điện XLPE ở mức chịu nhiệt độ 150 ° C, hoàn toàn không chứa halogen và có thể vượt qua thử nghiệm đốt cháy VW-1 theo thông số kỹ thuật UL1581, đồng thời duy trì hiệu suất cơ và điện tuyệt vời, vẫn còn một số tắc nghẽn nhất định trong công nghệ sản xuất và chi phí cao.

5) Không có tiêu chuẩn quốc gia liên quan cho dây cách điện của loại vật liệu này trong kết nối các thiết bị điện và điện tử.

 

3. Vật liệu cách điện cáp cao su silicone

Cao su silicon cũng là một phân tử polymer là một cấu trúc chuỗi được hình thành bởi liên kết SI-O (silicon-oxy).Liên kết SI-O là 443,5KJ/MOL, cao hơn nhiều so với năng lượng liên kết CC (355KJ/MOL).Hầu hết các dây và cáp cao su silicon đều sử dụng quy trình ép đùn lạnh và lưu hóa ở nhiệt độ cao.Trong số nhiều dây và cáp cao su tổng hợp, do cấu trúc phân tử độc đáo nên cao su silicon có tính năng tốt hơn các loại cao su thông thường khác:

1) Rất mềm, độ đàn hồi tốt, không mùi và không độc hại, không sợ nhiệt độ cao và chịu được cảm lạnh khắc nghiệt.Phạm vi nhiệt độ hoạt động là -90 ~ 300oC.Cao su silicon có khả năng chịu nhiệt tốt hơn nhiều so với cao su thông thường và có thể sử dụng liên tục ở 200°C hoặc trong một khoảng thời gian ở 350°C.Cáp cao su siliconcó chức năng cơ lý tốt và ổn định hóa học.

2) Khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời.Dưới ánh sáng cực tím và các điều kiện khí hậu khác trong thời gian dài, tính chất vật lý của nó chỉ có những thay đổi nhỏ.

3) Cao su silicon có điện trở suất cao và điện trở của nó vẫn ổn định ở nhiệt độ và tần số rộng.

 

cáp mềm cao su chịu được thời tiết

Cáp Flex cao su chịu được thời tiết có thể định vị được

 

Đồng thời, cao su silicon có khả năng chống phóng điện cao áp và phóng điện hồ quang tốt.Cáp cách điện bằng cao su silicon có hàng loạt ưu điểm nêu trên, đặc biệt là trong các loại cáp thiết bị điện áp cao TV, cáp chịu nhiệt độ cao lò vi sóng, cáp bếp từ, cáp nồi cà phê, dây dẫn đèn, thiết bị UV, đèn halogen, lò nướng và quạt cáp kết nối bên trong, v.v. Đây là lĩnh vực thiết bị gia dụng nhỏ có phạm vi ứng dụng rất rộng, nhưng một số nhược điểm riêng cũng hạn chế khả năng ứng dụng rộng rãi hơn.chẳng hạn như:

1) Khả năng chống rách kém.Bị ép đùn bởi ngoại lực trong quá trình gia công hoặc sử dụng, rất dễ bị hư hỏng do trầy xước và gây đoản mạch.Biện pháp bảo vệ hiện nay là thêm một lớp dệt bằng sợi thủy tinh hoặc sợi polyester nhiệt độ cao vào lớp cách nhiệt silicon, nhưng vẫn cần tránh hư hỏng do lực ép bên ngoài càng nhiều càng tốt trong quá trình xử lý.

2) Chất lưu hóa được bổ sung cho khuôn lưu hóa hiện chủ yếu sử dụng double 24. Chất lưu hóa có chứa clo và các chất lưu hóa hoàn toàn không chứa halogen (như lưu hóa bạch kim) có yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ môi trường sản xuất và đắt tiền.Vì vậy, cần chú ý đến quá trình xử lý dây nịt: áp suất của con lăn áp lực không được quá cao, tốt nhất nên sử dụng chất liệu cao su để tránh khả năng chịu áp lực kém do gãy xương trong quá trình sản xuất.Đồng thời, quý khách lưu ý: trong quá trình sản xuất sợi thủy tinh cần có các biện pháp bảo hộ cần thiết để tránh hít phải vào phổi và ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động.

 

4. Vật liệu cách điện cáp cao su ethylene propylene (XLEPDM) liên kết ngang

Cao su ethylene propylene liên kết ngang là một terpolyme của ethylene, propylene và diene không liên hợp, được liên kết ngang bằng hóa học hoặc chiếu xạ.Ưu điểm của dây cách điện cao su EPDM liên kết ngang, dây cách điện polyolefin tích hợp và dây cách điện cao su thông thường:

1) Mềm, dẻo, đàn hồi, không dính ở nhiệt độ cao, chống lão hóa lâu dài, chịu được thời tiết khắc nghiệt (-60~125oC).

2) Khả năng chống ôzôn, chống tia cực tím, cách điện và kháng hóa chất.

3) Khả năng kháng dầu và kháng dung môi có thể so sánh với vật liệu cách nhiệt bằng cao su cloropren thông dụng.Quá trình xử lý được thực hiện bằng thiết bị xử lý ép đùn nóng thông thường và sử dụng liên kết ngang chiếu xạ, đơn giản và chi phí thấp.Dây cách điện bằng cao su EPDM liên kết ngang có nhiều ưu điểm trên và được sử dụng trong dây dẫn máy nén lạnh, dây dẫn động cơ chống nước, dây dẫn máy biến áp, cáp di động của mỏ, khoan, ô tô, thiết bị y tế, thuyền và hệ thống dây điện bên trong nói chung.

 

Nhược điểm chính của dây XLEPDM là:

1) So với dây XLPE và PVC, khả năng chống rách kém.

2) Độ bám dính và khả năng tự dính kém, ảnh hưởng đến khả năng xử lý tiếp theo.

Công ty TNHH Công nghệ quang điện có thể định vị Đông Quan.

Địa chỉ: Khu khoa học và công nghệ Hongmei Sản xuất Quảng Châu, Số 9-2, Đoạn Hongmei, Đường Wangsha, Thị trấn Hongmei, Đông Quan, Quảng Đông, Trung Quốc

ĐT: 0769-22010201

E-mail:pv@slocable.com.cn

Facebook pinterest youtube Linkedin Twitter trong
CN RoHS ISO 9001 TUV
© Bản quyền © 2022 Công ty TNHH Công nghệ quang điện có thể định vị Đông Quan.Sản phẩm nổi bật - Sơ đồ trang web 粤ICP备12057175号-1
lắp ráp cáp năng lượng mặt trời, lắp ráp cáp nhánh năng lượng mặt trời mc4, lắp ráp cáp năng lượng mặt trời mc4, lắp ráp cáp mở rộng mc4, lắp ráp cáp pv, lắp ráp cáp cho tấm pin mặt trời,
Hỗ trợ kỹ thuật:Sow.com