Proč je tahová zkouška důležitá pro fotovoltaické kabely v náročných podmínkách

Vzhledem k tomu, že solární energie nadále pohání globální přechod k čisté elektřině, spolehlivost komponent fotovoltaických (FV) systémů se stala důležitější než kdy dříve – zejména v náročných podmínkách, jako jsou pouště, střechy domů, plovoucí solární panely a pobřežní plošiny. Mezi všemi komponenty...FV kabely jsou životodárnými lany přenosu energie. Pro zajištění dlouhodobé trvanlivosti a výkonu je důležitý jeden mechanický test:zkoušky tahem.

Tento článek zkoumá, co znamená tahová zkouška pro fotovoltaické kabely, proč je nezbytná, jaké normy ji upravují a jak materiály a struktura kabelu ovlivňují pevnost v tahu.

1. Co je to tahová zkouška fotovoltaických kabelů?

Zkouška tahem je mechanický postup používaný k měření schopnosti materiálu nebo součásti odolávattažné sílyaž do selhání. V případě fotovoltaických kabelů určuje, jaké mechanické namáhání mohou komponenty kabelu – jako je izolace, plášť a vodič – odolat, než se zlomí nebo deformují.

Při tahové zkoušce se vzorek kabelu sevře na obou koncích a oddělí se pomocíuniverzální zkušební strojpři kontrolované rychlosti. Měření se provádějí pro:

• Mezní síla(měřeno v Newtonech nebo MPa),

• Prodloužení při přetržení(jak moc se natáhne před selháním) a

• Pevnost v tahu(maximální namáhání, které materiál snese).

Zkoušky tahem se provádějí najednotlivé vrstvykabelu (izolace a plášť) a někdy i celé sestavy, v závislosti na standardních požadavcích.

2. Proč provádět zkoušky tahem fotovoltaických kabelů?

Zkouška tahem není jen laboratorní formalita – přímo koreluje s výkonem kabelů v reálném provozu.

Hlavní důvody, proč fotovoltaické kabely vyžadují zkoušku tahem:

• Instalační napětí:Během napínání, tahání a ohýbání jsou kabely vystaveny napětí, které může způsobit vnitřní poškození, pokud není pevnost dostatečná.

• Environmentální výzvy:Tlak větru, zatížení sněhem, mechanické vibrace (např. od sledovacích zařízení) nebo eroze písku mohou v průběhu času vyvíjet sílu.

• Zajištění bezpečnosti:Kabely pod napětím, které praskají, rozštěpí se nebo ztratí vodivost, mohou způsobit ztráty energie nebo dokonce obloukové poruchy.

• Shoda s předpisy a spolehlivost:Projekty v užitkovém, komerčním a extrémním prostředí vyžadují certifikované mechanické vlastnosti, které splňují globální standardy.

Stručně řečeno, zkouška tahem zajišťuje, že kabel vydržímechanické namáhání bez selhání, snižování rizik a zlepšení dlouhodobé stability.

3. Průmyslové normy upravující zkoušky tahem fotovoltaických kabelů

Fotovoltaické kabely musí splňovat přísné mezinárodní normy, které stanoví minimální požadavky na pevnost v tahu pro různé části kabelu.

Mezi klíčové standardy patří:

• IEC 62930:Specifikuje pevnost v tahu a prodloužení izolačních a plášťových materiálů před a po stárnutí.

• EN 50618:Evropská norma pro fotovoltaické kabely, která vyžaduje zkoušky mechanické robustnosti, včetně pevnosti v tahu pláště a izolace.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Zaměřuje se na kabely pro fotovoltaické systémy s jmenovitým napětím do 1,8 kV DC, včetně podrobných požadavků na zkoušky tahem a prodloužením.

• UL 4703 (pro americký trh):Zahrnuje také zkoušky pevnosti v tahu během hodnocení materiálu.

Každá norma definuje:

• Minimální pevnost v tahu(např. ≥12,5 MPa pro izolaci z XLPE),

• Prodloužení při přetržení(např. ≥125 % nebo vyšší v závislosti na materiálu),

• Podmínky testu stárnutí(např. zrání v peci při 120 °C po dobu 240 hodin) a

• Zkušební postupy(délka vzorku, rychlost, podmínky prostředí).

Tyto normy zajišťují, že kabely jsou dostatečně odolné, aby splňovaly požadavky solárních instalací po celém světě.

4. Jak materiály a struktura kabelů ovlivňují pevnost v tahu

Ne všechny fotovoltaické kabely jsou si rovny.složení materiáluanávrh kabeluhrají hlavní roli při určování pevnosti v tahu.

Dopad na materiál:

• XLPE (zesítěný polyethylen):Nabízí vynikající pevnost v tahu a tepelnou stabilitu, běžně používanou v kabelech splňujících normu EN 50618.

• PVC:Cenově dostupnější, ale s nižší mechanickou pevností – méně preferované ve venkovních nebo užitkových fotovoltaických aplikacích.

• TPE / LSZH:Bezhalogenové varianty s nízkým obsahem kouře, které vyvažují flexibilitu a střední pevnost v tahu.

Dopad vodiče:

• Pocínovaná měď:Zvyšuje odolnost proti korozi a zlepšuje mechanické spojení s izolací.

• Splétané vs. pevné:Lankové vodiče zlepšují flexibilitu a snižují riziko přetržení při opakovaném napětí.

Konstrukční návrh:

• Výztuž pláště:Některé fotovoltaické kabely obsahují aramidová vlákna nebo dvojitý plášť pro větší odolnost proti tahu.

• Vícejádrový vs. jednojádrový:Vícežilové kabely mají obecně složitější mechanické vlastnosti, ale mohou mít prospěch z vyztužených plniv.

Vysoce kvalitní výběr materiálu a optimalizovaná konstrukce výrazně zvyšují schopnost kabelu projít zkouškami tahem a fungovat v polních podmínkách.

Závěr

Zkouška tahem je základním měřítkem pro zajištěnímechanická robustnostfotovoltaických kabelů. V náročných podmínkách – ať už pod spalujícím sluncem, silným větrem nebo stříkáním vody z pobřeží –Selhání kabelu nepřipadá v úvahu.

Pochopením tahových zkoušek, výběrem produktů splňujících požadavky a získáváním zdrojů od certifikovaných výrobců mohou dodavatelé energetických a energetických služeb pro solární energii, vývojáři a týmy pro zadávání zakázek zajistitbezpečné, efektivní a dlouhotrvající dodávky energie.

Hledáte fotovoltaické kabely, které splňují normy IEC, EN nebo TÜV pro pevnost v tahu?
Partner sDanyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.který poskytuje kompletní protokoly o mechanických zkouškách a sledovatelnost materiálu, aby váš solární projekt obstál ve zkoušce času.