PV DC kabel izolyatsiyasi va qoplama materiallari: texnik qo'llanma

Fotovoltaik DC kabellarini baholashda, odatda, e'tiborning katta qismi o'tkazgichga qaratiladi. Biroq, uzoq muddatli ochiq havoda fotovoltaik qo'llanmalar uchun izolyatsiya va tashqi qoplama bir xil darajada muhimdir.

PV DC kabelining tashqi qatlamlari odatda ikkita asosiy qismga bo'linadi:

• Izolyatsiya qatlami - o'tkazgichni to'g'ridan-to'g'ri o'rab oladi va asosan elektr izolyatsiyasini ta'minlaydi.
• Tashqi qoplama/qoplama – eng tashqi himoya qatlami boʻlib, asosan ob-havoga chidamlilik, ultrabinafsha nurlariga chidamlilik, aşınmaya bardoshlilik va mexanik himoya uchun javobgardir.

H1Z2Z2‑K kabi odatiy fotovoltaik kabellar uchun talab qilinadigan elektr, atrof-muhit, mexanik va xavfsizlik ko'rsatkichlariga muvofiq turli xil izolyatsiya va qoplama materiallari tanlanishi mumkin.

1. XLPE – o'zaro bog'langan polietilen

XLPE (o'zaro bog'langan polietilen) elektr kabellarida keng qo'llaniladigan etuk izolyatsiya materialidir.

O'zaro bog'lanish jarayoni orqali polietilen yanada barqaror molekulyar tuzilish hosil qiladi. An'anaviy polietilen bilan solishtirganda, XLPE odatda quyidagilarni yaxshilaydi:

• Issiqlikka chidamlilik
• Elektr izolyatsiyasining ishlashi
• Qarish qarshiligi
• Kimyoviy qarshilik
• O'lchovli barqarorlik

PV kabellarida XLPE kabel dizayni va formulasiga qarab, ham izolyatsiya qatlami, ham tashqi qoplama uchun ishlatilishi mumkin.

Biroq, muhim farqni aniqlash kerak:
XLPE avtomatik ravishda material fotovoltaik ilovalar uchun maxsus ishlab chiqilgan degani emas.

Uzoq muddatli ochiq havoda fotovoltaik qo'llanmalar uchun material formulasi quyidagilarga yetarlicha qarshilik ko'rsatishi kerak:

• UB nurlanishi
• Ozon
• Issiqlik bilan qarish
• Namlik
• Harorat aylanishi
• Tashqi ob-havo sharoiti

Shuning uchun haqiqiy ishlash nafaqat asosiy polimerga, balki to'liq material formulasiga va tegishli kabel standartiga ham bog'liq.

2. XLPO – o'zaro bog'langan poliolefin

Zamonaviy fotovoltaik kabellar uchun XLPO muhim material toifasi hisoblanadi.

XLPO o'zaro bog'langan poliolefin degan ma'noni anglatadi. Bitta maxsus polimerdan farqli o'laroq, XLPO formulalari ma'lum kabel ilovalari uchun ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan o'zaro bog'langan poliolefin asosidagi materiallar oilasini anglatadi.

Fotovoltaik ilovalar uchun XLPO formulalari quyidagilarni ta'minlash uchun optimallashtirilishi mumkin:

• Yuqori UV qarshiligi
• Ozon qarshiligi
• Namlikka chidamlilik
• Issiqlikka chidamlilik
• Past haroratga chidamlilik
• Yaxshi elektr izolyatsiyasi
• Uzoq muddatli tashqi ob-havoga chidamlilik
• Yaxshi moslashuvchanlik

Shu sababli, XLPO asosidagi materiallar zamonaviy fotovoltaik kabel dizaynlarida, jumladan, PV1‑F va H1Z2Z2‑K kabel standartlari bilan bog'liq ilovalarda keng qo'llaniladi.

Fotovoltaik kabel quyidagi muhitlarga o'rnatilishi mumkin:
Tomlar → Fotovoltaik o'rnatish inshootlari → Tashqi kabel trubkalari → Yerga o'rnatilgan quyosh elektr stansiyalari

Ushbu o'rnatishlar kabelni uzoq muddatli ta'sirga duchor qiladi:
UB nurlanishi + yuqori harorat + harorat aylanishi + namlik + ozon + yomg'ir suvi

XLPO ning afzalliklaridan biri shundaki, uning formulasi ushbu ekologik stresslarga bardosh berish uchun maxsus ishlab chiqilishi mumkin.

3. PO – Poliolefin

PO (Polyolefin) - bu PE va PP kabi polimerlarni o'z ichiga olgan kengroq material oilasi.

Kabel sanoatida poliolefin asosidagi materiallar quyidagilarni ta'minlash uchun o'zgartirilishi va formulalanishi mumkin:

• Yaxshi elektr izolyatsiyasi
• Suvning past singishi
• Kimyoviy qarshilik
• UV qarshiligi
• Yaxshi moslashuvchanlik

Biroq, muhim farqni aniqlash kerak:
Standart PO XLPO bilan bir xil emas.

XLPO o'zaro bog'lanish jarayonidan o'tadi va qiyin sharoitlarda yaxshilangan issiqlik barqarorligi, atrof-muhitga chidamlilik va uzoq muddatli ishlashni ta'minlaydi.

Shuning uchun, fotovoltaik kabellarni sotib olayotganda, shunchaki "Poliolefin" atamasini ko'rish, kabel yuqori samarali fotovoltaik materialdan foydalanishini anglatmaydi. To'liq material spetsifikatsiyasi va tegishli kabel standarti har doim tekshirilishi kerak.

4. PVX – Polivinilxlorid

PVX (polivinilxlorid) kabel sanoatida eng ko'p ishlatiladigan izolyatsiya va qoplama materiallaridan biridir.

Uning afzalliklari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Nisbatan past material narxi
• Oson ishlov berish
• Yaxshi moslashuvchanlik
• Yaxshi mexanik ishlash
• Formulatsiya orqali sozlanishi mumkin bo'lgan olovga chidamli xususiyatlar

Biroq, uzoq muddatli ochiq havoda fotovoltaik qo'llanmalar uchun PVX ehtiyotkorlik bilan ko'rib chiqishni talab qiladi.

Uzoq muddatli ta'sir qilish:
UB nurlanishi + yuqori harorat + oksidlanish + namlik
Ba'zi PVX formulalari quyidagilarga olib kelishi mumkin:

• Qarish
• Qattiqlashuv
• Yorilish
• Sirt degradatsiyasi

Shuning uchun: Standart PVX odatda uzoq muddatli ochiq havoda PVX kabellarini qo'llash uchun afzal ko'rilgan material emas. Shunga qaramay, PVX atrof-muhit talablari kamroq bo'lgan yopiq kabellar va ilovalar uchun keng qo'llaniladi.

5. EPR – Etilen propilen kauchuk

EPR (Etilen propilen kauchuk) elastomer izolyatsiya materialidir.

Uning asosiy xususiyatlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Ajoyib moslashuvchanlik
• Yuqori issiqlikka chidamlilik
• Zo'r namlikka chidamlilik
• Kuchli elektr izolyatsiyasi ko'rsatkichi
• Ozon qarshiligi
• Yaxshi atrof-muhit qarishiga qarshilik

Shuning uchun EPR ma'lum yuqori samarali quvvat kabellari va maxsus kabel ilovalarida muhim ahamiyatga ega.

Uning asosiy afzalliklaridan biri shundaki, u quyidagi sharoitlarda yaxshi ishlashni saqlab qolish qobiliyatidir:
Yuqori harorat + namlik + talabchan moslashuvchanlik talablari

Biroq, EPR odatda standart PV DC kabel ilovalarida poliolefin asosidagi materiallarga qaraganda kamroq uchraydi.

6. TPU – Termoplastik poliuretan

TPU (Termoplastik poliuretan) kabel qoplamasi uchun ayniqsa qiziqarli materialdir.

Uning asosiy afzalliklari mexanik himoya bilan bog'liq, jumladan:

• Zo'r aşınma qarshiligi
• Yirtilishga chidamlilik
• Yog'ga chidamlilik
• Kimyoviy qarshilik
• Yuqori moslashuvchanlik
• Mexanik shikastlanishga qarshilik
• Yaxshi past haroratli moslashuvchanlik

Shuning uchun TPU takroriy harakatlanish, tortish, egilish yoki mexanik ishqalanishga duchor bo'lgan kabellar uchun foydali bo'lishi mumkin.

Odatdagi ilovalar quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

• Mobil uskunalar
• Robot tizimlari
• Quyosh kuzatuv tizimlari
• Maxsus tashqi uskunalar

Biroq, TPU har bir PV kabeli dizayni uchun standart qoplama materiali emas.

7. LSZH / LS0H – Kam tutunli nol galogen

LSZH (Low Smoke Zero Galogen), shuningdek, LS0H sifatida ham yoziladi, bitta maxsus plastmassadan ko'ra materialning ishlash toifasi sifatida yaxshiroq tushuniladi.

Uning asosiy maqsadi quyidagilarni kamaytirishdir:
Tutun hosil bo'lishi
Galogenli gaz chiqindilari
yong'in paytida.

LSZH materiallari quyidagilar uchun ayniqsa dolzarb bo'lishi mumkin:

• Binolar
• Ichki elektr tizimlari
• Ko'p odam yashaydigan hududlar
• Tunnellar
• Ma'lumotlar markazlari
• Ixtisoslashgan sanoat ob'ektlari

Odatda LSZH formulalari quyidagilarga qaratilgan:
Kam tutun + nol halogen + olovga chidamlilik
shunchaki moddiy xarajatlarni minimallashtirish o'rniga.

Fotovoltaik kabelning "tashqi qatlami" qanday funktsiyalarni bajaradi?

Fotovoltaik kabelni tushunishning oddiy usuli:
O'tkazgich elektr tokini o'tkazadi, kabel izolyatsiyasi va qobig'i esa elektr tizimini himoya qiladi.

Izolyatsiya va qoplama bir nechta muhim funktsiyalarni bajaradi.

1. Elektr izolyatsiyasi

   Izolyatsiya qatlami o'tkazgichni tashqi muhitdan ajratib turadi va quyidagilarning oldini olishga yordam beradi:
   O'tkazgichlardan o'tkazgichlarga qisqa tutashuvlar, uskunalar bilan aloqa, odamning tasodifiy aloqasi, oqish tokini va yerga ulashdagi nosozliklar

2. Tizim kuchlanishiga chidamlilik

   Masalan, 1500V doimiy tok fotovoltaik kabeli uzoq muddatli doimiy kuchlanish ostida barqaror elektr izolyatsiyasi ko'rsatkichini saqlab turishi kerak. Shuning uchun material tanlashda quyidagi parametrlarni hisobga olish kerak: Dielektrik mustahkamlik, Izolyatsiya qarshiligi, Hajmga chidamlilik, Uzoq muddatli elektr qarish ko'rsatkichi. Materialning yuqori kuchlanishli fotovoltaik kabel uchun mos kelishini aniqlash uchun faqat mexanik mustahkamlik yetarli emas.

3. UV qarshiligi

   Ultrabinafsha nurlanishi an'anaviy kabellar va fotovoltaik kabellar o'rtasidagi asosiy farqlardan biridir. An'anaviy kabel quyidagilarga o'rnatilishi mumkin: Uy ichida / ichki quvurlar ichida / himoyalangan kabel lagandalarida. Biroq, fotovoltaik kabel ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri quyosh nuri ostida o'rnatiladi. Uzoq muddatli ta'sir qilish quyidagilarning kombinatsiyasini keltirib chiqarishi mumkin: ultrabinafsha nurlanishi → issiqlik → oksidlanish → materialning qarishi. Shuning uchun, fotovoltaik kabel materiallari odatda uzoq muddatli ultrabinafsha va tashqi ob-havoga chidamlilik uchun maxsus ishlab chiqilgan formulalarni talab qiladi.

4. Harorat aylanishiga qarshilik

   Fotovoltaik kabel quyidagilarni boshdan kechirishi mumkin: Ertalab past harorat → peshinda yuqori harorat → kechasi sovutish. Ushbu issiqlik aylanishi quyosh energiyasi qurilmasining ishlash muddati davomida minglab marta sodir bo'lishi mumkin. Shuning uchun kabel materiallari quyidagilarga mos kelishi kerak: Issiqlik barqarorligi, issiqlikning qarishiga chidamlilik, past harorat moslashuvchanligi.

5. Suv va namlikka chidamlilik

   Bu, ayniqsa, quyidagilar uchun muhimdir: Qishloq xo'jaligi fotovoltaik tizimlari, Yerga o'rnatilgan quyosh elektr stansiyalari, Sohilbo'yi loyihalari, Yuqori namlikli muhitlar, Tomdagi fotovoltaik tizimlari. Fotovoltaik kabellar quyidagilarga duch kelishi mumkin: Yomg'ir suvi + namlik + kondensatsiya. Shuning uchun suvning singishi va uzoq muddatli namlikka chidamlilik muhim moddiy omillar hisoblanadi.

6. Ozon va atrof-muhitning qarishga chidamliligi

   Tashqi fotovoltaik kabellar nafaqat ultrabinafsha nurlanishiga, balki ozon va boshqa oksidlovchi atrof-muhit omillariga ham duchor bo'ladi. Vaqt o'tishi bilan yaroqsiz materiallar quyidagilarni kuzatishi mumkin: Sirt yorilishi → yoriqlar tarqalishi → izolyatsiya samaradorligining pasayishi. Shu sababli, ozonga chidamlilik va atrof-muhitning qarishiga chidamlilik tashqi fotovoltaik kabellarni uzoq muddatli qo'llash uchun muhim parametrlardir.

7. Mexanik himoya

   O'rnatish va ishlatish jarayonida fotovoltaik kabellar quyidagilarga duch kelishi mumkin: tortish, egilish, aşınma, siqish, o'rnatish konstruksiyalariga ishqalanish, tasodifiy qadam tashlash yoki zarba. Shuning uchun tashqi qoplama oddiy izolyatsiyadan ko'proq narsani ta'minlaydi. Shuningdek, u muhim mexanik himoya qatlami bo'lib xizmat qiladi.

PV kabel materialini tanlashni tushunishning amaliy usuli

EPC kompaniyalari, fotovoltaik modul ishlab chiqaruvchilari, kabel jabduqlari ishlab chiqaruvchilari, distribyutorlar va quyosh energiyasi loyihalarini ishlab chiquvchilarga qaratilgan texnik kontent uchun shunchaki bitta material "eng yaxshisi" deb aytmaslik yaxshiroqdir.

To'liq arizani baholash uchun yanada professional yondashuv:

Tegishli izolyatsiya va qoplama materiali o'rnatish muhitiga, tizim kuchlanishiga, harorat oralig'iga, mexanik kuchlanishga, talab qilinadigan xizmat muddatiga va tegishli kabel standartiga bog'liq.

Shuning uchun fotovoltaik kabelni sotib olishda nafaqat polimer nomini, balki to'liq material formulasini, kabel konstruktsiyasini, sinov talablarini, sertifikatlashni va mo'ljallangan dastur muhitini ham baholash muhimdir.