Per què són importants les proves de tracció per a cables fotovoltaics en entorns difícils

A mesura que l'energia solar continua impulsant el canvi global cap a l'electricitat neta, la fiabilitat dels components del sistema fotovoltaic (FV) s'ha tornat més crítica que mai, especialment en entorns difícils com ara deserts, teulades, panells solars flotants i plataformes marines. Entre tots els components,Cables fotovoltaics són les línies vitals de la transmissió d'energia. Per garantir la durabilitat i el rendiment a llarg termini, hi ha una prova mecànica que destaca per la seva importància:proves de tracció.

Aquest article explora què significa la prova de tracció per als cables fotovoltaics, per què és essencial, quines normes la regeixen i com els materials i l'estructura del cable afecten la resistència a la tracció.

1. Què és la prova de tracció en cables fotovoltaics?

L'assaig de tracció és un procediment mecànic que s'utilitza per mesurar la capacitat d'un material o component per resistirforces de tracciófins a la fallada. En el cas dels cables fotovoltaics, determina quanta tensió mecànica poden suportar els components del cable, com ara l'aïllament, la funda i el conductor, abans de trencar-se o deformar-se.

En una prova de tracció, una mostra de cable es subjecta pels dos extrems i es separa mitjançant unmàquina de proves universala una velocitat controlada. Es prenen mesures per a:

• Força de ruptura(mesurat en Newtons o MPa),

• Elongació a la ruptura(quant s'estira abans de fallar), i

• Resistència a la tracció(tensió màxima que pot suportar el material).

Les proves de tracció es realitzen acapes individualsdel cable (aïllament i funda) i, de vegades, el conjunt complet, depenent dels requisits estàndard.

2. Per què cal realitzar proves de tracció en cables fotovoltaics?

Les proves de tracció no són només una formalitat de laboratori, sinó que es correlacionen directament amb el rendiment real dels cables.

Raons principals per les quals els cables fotovoltaics requereixen proves de tracció:

• Estrès d'instal·lació:Durant l'encordat, l'estirat i el doblegat, els cables estan exposats a tensions que poden causar danys interns si la resistència és insuficient.

• Reptes mediambientals:La pressió del vent, les càrregues de neu, la vibració mecànica (per exemple, dels seguidors) o l'erosió de la sorra poden exercir força al llarg del temps.

• Garantia de seguretat:Els cables sota tensió que s'esquerden, es divideixen o perden conductivitat poden causar pèrdues d'energia o fins i tot fallades d'arc.

• Compliment i fiabilitat:Els projectes en entorns a gran escala, comercials i extrems exigeixen propietats mecàniques certificades per complir amb els estàndards globals.

En resum, les proves de tracció garanteixen que el cable pot suportartensió mecànica sense fallada, reduint els riscos i millorant l'estabilitat a llarg termini.

3. Estàndards de la indústria que regeixen les proves de tracció de cables fotovoltaics

Els cables fotovoltaics han de complir amb unes normes internacionals estrictes que defineixen els requisits mínims de tracció per a les diferents parts del cable.

Els estàndards clau inclouen:

• IEC 62930:Especifica la resistència a la tracció i l'allargament dels materials d'aïllament i revestiment abans i després de l'envelliment.

• EN 50618:L'estàndard europeu per a cables fotovoltaics, que requereix proves de robustesa mecànica, inclosa la resistència a la tracció de les fundes i l'aïllament.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Se centra en cables per a sistemes fotovoltaics amb tensions nominals de fins a 1,8 kV CC, incloent-hi els requisits detallats de les proves de tracció i elongació.

• UL 4703 (per al mercat dels EUA):També inclou proves de resistència a la tracció durant l'avaluació del material.

Cada estàndard defineix:

• Resistència mínima a la tracció(per exemple, ≥12,5 MPa per a aïllament XLPE),

• Elongació a la ruptura(per exemple, ≥125% o més depenent del material),

• Condicions de prova d'envelliment(per exemple, envelliment al forn a 120 °C durant 240 hores), i

• Procediments de prova(longitud de la mostra, velocitat, condicions ambientals).

Aquests estàndards garanteixen que els cables siguin prou resistents per satisfer les demandes de les instal·lacions solars de tot el món.

4. Com influeixen els materials i l'estructura del cable en el rendiment a la tracció

No tots els cables fotovoltaics són iguals. Elcomposició del materialidisseny de cablestenen un paper important en la determinació de la resistència a la tracció.

Impacte material:

• XLPE (polietilè reticulat):Ofereix una resistència a la tracció i una estabilitat tèrmica superiors, habitualment utilitzades en cables amb classificació EN 50618.

• PVC:Més assequible, però amb menor resistència mecànica: menys preferit en aplicacions fotovoltaiques a l'aire lliure o a gran escala.

• TPE / LSZH:Opcions sense halògens i amb baixa emissió de fums que equilibren la flexibilitat i un rendiment a la tracció moderat.

Impacte del conductor:

• Coure estanyat:Augmenta la resistència a la corrosió i millora la unió mecànica amb l'aïllament.

• Encadenat vs. Sòlid:Els conductors trenats milloren la flexibilitat i redueixen el risc de trencament sota tensió repetida.

Disseny estructural:

• Reforç de la beina:Alguns cables fotovoltaics inclouen fibra d'aramida o dissenys de doble funda per a una major resistència a la tracció.

• Multinucli vs. Mononucli:Els cables multinucli generalment tenen un comportament mecànic més complex, però poden beneficiar-se de farciments reforçats.

La selecció de materials d'alta qualitat i el disseny estructural optimitzat milloren significativament la capacitat d'un cable per superar les proves de tracció i funcionar en condicions de camp.

Conclusió

Les proves de tracció són un punt de referència fonamental per assegurar-se querobustesa mecànicade cables fotovoltaics. En entorns difícils, ja sigui sota el sol abrasador, vents forts o ruixats marins,La fallada del cable no és una opció.

En comprendre les proves de tracció, seleccionar productes conformes i contractar fabricants certificats, els EPC solars, els desenvolupadors i els equips de compres poden garantirsubministrament d'energia segur, eficient i durador.

Busques cables fotovoltaics que compleixin amb les normes de tracció IEC, EN o TÜV?
Associa't ambDanyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.que proporciona informes complets de proves mecàniques i traçabilitat de materials per garantir que el vostre projecte solar resisteixi la prova del temps.