Hvorfor trækprøvning er vigtig for fotovoltaiske kabler i barske miljøer

I takt med at solenergi fortsætter med at drive det globale skift mod ren elektricitet, er pålideligheden af ​​solcelleanlægskomponenter (PV) blevet vigtigere end nogensinde - især i barske miljøer som ørkener, hustage, flydende solcelleanlæg og offshore-platforme. Blandt alle komponenterne,PV-kabler er livslinjerne i energioverførslen. For at sikre langvarig holdbarhed og ydeevne er én mekanisk test vigtig:trækprøvning.

Denne artikel undersøger, hvad trækprøvning betyder for PV-kabler, hvorfor det er vigtigt, hvilke standarder der gælder, og hvordan materialer og kabelstruktur påvirker trækstyrken.

1. Hvad er trækprøvning i PV-kabler?

Trækprøvning er en mekanisk procedure, der bruges til at måle et materiales eller en komponents evne til at modståtrækkræfterindtil svigt. I tilfælde af solcellekabler bestemmer det, hvor meget mekanisk belastning kabelkomponenterne - såsom isolering, kappe og leder - kan modstå, før de går i stykker eller deformeres.

I en trækprøve fastspændes en kabelprøve i begge ender og trækkes fra hinanden ved hjælp af enuniversel testmaskineved en kontrolleret hastighed. Der tages målinger for:

• Brudstyrke(målt i Newton eller MPa),

• Forlængelse ved brud(hvor meget den strækker sig før den svigter), og

• Trækstyrke(maksimal belastning materialet kan modstå).

Trækprøver udføres påindividuelle lagaf kablet (isolering og kappe) og nogle gange hele samlingen, afhængigt af standardkrav.

2. Hvorfor udføre trækprøvning på fotovoltaiske kabler?

Trækprøvning er ikke blot en laboratorieformalitet – den korrelerer direkte med kabelydelse i den virkelige verden.

Vigtigste årsager til, at PV-kabler kræver trækprøvning:

• Installationsbelastning:Under opspænding, trækning og bøjning udsættes kabler for spændinger, der kan forårsage indre skader, hvis styrken ikke er tilstrækkelig.

• Miljømæssige udfordringer:Vindtryk, snelast, mekaniske vibrationer (f.eks. fra sporingsudstyr) eller sanderosion kan udøve kraft over tid.

• Sikkerhedsgaranti:Kabler under spænding, der revner, splintres eller mister ledningsevne, kan forårsage energitab eller endda lysbuefejl.

• Overholdelse og pålidelighed:Projekter i forsyningsvirksomheder, kommercielle og ekstreme miljøer kræver certificerede mekaniske egenskaber for at opfylde globale standarder.

Kort sagt sikrer trækprøvning, at kablet kan modståmekanisk belastning uden svigt, hvilket reducerer risici og forbedrer den langsigtede stabilitet.

3. Industristandarder for trækprøvning af PV-kabler

Fotovoltaiske kabler skal overholde strenge internationale standarder, der beskriver minimumskrav til trækstyrke for forskellige dele af kablet.

Nøglestandarder inkluderer:

• IEC 62930:Angiver trækstyrke og forlængelse for isolerings- og beklædningsmaterialer før og efter ældning.

• EN 50618:Den europæiske standard for PV-kabler, der kræver test for mekanisk robusthed, herunder trækstyrke af kapper og isolering.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Fokuserer på kabler til PV-systemer med spændinger op til 1,8 kV DC, inklusive detaljerede krav til træk- og forlængelsesprøvning.

• UL 4703 (til det amerikanske marked):Omfatter også trækstyrketest under materialeevaluering.

Hver standard definerer:

• Minimum trækstyrke(f.eks. ≥12,5 MPa for XLPE-isolering),

• Forlængelse ved brud(f.eks. ≥125 % eller højere afhængigt af materialet),

• Betingelser for ældningstest(f.eks. ovnmodning ved 120 °C i 240 timer), og

• Testprocedurer(prøvelængde, hastighed, miljøforhold).

Disse standarder sikrer, at kabler er holdbare nok til at opfylde kravene fra solcelleanlæg verden over.

4. Hvordan kabelmaterialer og -struktur påvirker trækstyrken

Ikke alle PV-kabler er skabt lige.materialesammensætningogkabeldesignspiller en vigtig rolle i bestemmelsen af trækstyrken.

Væsentligt indvirkning:

• XLPE (tværbundet polyethylen):Tilbyder overlegen trækstyrke og termisk stabilitet, almindeligvis anvendt i EN 50618-klassificerede kabler.

• PVC:Mere overkommelig, men lavere mekanisk styrke – mindre foretrukket i udendørs eller PV-applikationer i stor skala.

• TPE / LSZH:Røgfattige, halogenfri muligheder, der balancerer fleksibilitet og moderat trækstyrke.

Lederpåvirkning:

• Fortinnet kobber:Øger korrosionsbestandigheden og forbedrer den mekaniske binding med isoleringen.

• Strandet vs. Solid:Flertrådet leder forbedrer fleksibiliteten og reducerer risikoen for brud under gentagen spænding.

Strukturelt design:

• Kappeforstærkning:Nogle PV-kabler inkluderer aramidfiber- eller dobbeltkappedesign for øget trækstyrke.

• Multi-core vs. Single-core:Flerkernekabler har generelt mere kompleks mekanisk opførsel, men kan have gavn af forstærkede fyldstoffer.

Materialevalg af høj kvalitet og optimeret strukturdesign forbedrer et kabels evne til at bestå trækprøvning og yde under feltforhold betydeligt.

Konklusion

Trækprøvning er et grundlæggende kriterium for at sikremekanisk robusthedaf solcellekabler. I udfordrende miljøer – hvad enten det er under brændende sol, stærk vind eller offshore-sprøjt –Kabelfejl er ikke en mulighed.

Ved at forstå trækprøvning, vælge kompatible produkter og indkøbe fra certificerede producenter kan solenergi-energistyringssystemer (EPC'er), udviklere og indkøbsteams sikresikker, effektiv og langvarig strømforsyning.

Leder du efter PV-kabler, der opfylder IEC-, EN- eller TÜV-trækstyrkestandarderne?
Partner medDanyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.som leverer komplette mekaniske testrapporter og materialesporbarhed for at sikre, at dit solcelleprojekt holder i længden.