Почему испытания на растяжение важны для фотоэлектрических кабелей в суровых условиях

Поскольку солнечная энергия продолжает способствовать глобальному переходу к чистой электроэнергии, надежность компонентов фотоэлектрических (ФЭ) систем становится как никогда важной, особенно в суровых условиях, таких как пустыни, крыши, плавучие солнечные батареи и морские платформы. Среди всех компонентов,фотоэлектрические кабели являются жизненно важными артериями передачи энергии. Для обеспечения долговечности и производительности особое значение имеет одно механическое испытание:испытание на растяжение.

В этой статье рассматривается, что означает испытание на растяжение для фотоэлектрических кабелей, почему оно так важно, какие стандарты его регламентируют и как материалы и структура кабеля влияют на прочность на растяжение.

1. Что такое испытание на растяжение фотоэлектрических кабелей?

Испытание на растяжение — это механическая процедура, используемая для измерения способности материала или компонента сопротивлятьсятяговые силыдо разрушения. В случае фотоэлектрических кабелей этот показатель определяет, какую механическую нагрузку могут выдержать компоненты кабеля, такие как изоляция, оболочка и проводник, прежде чем они сломаются или деформируются.

При испытании на растяжение образец кабеля зажимают с обоих концов и растягивают с помощьюуниверсальная испытательная машинас контролируемой скоростью. Измерения проводятся для:

• Разрывная сила(измеряется в Ньютонах или МПа),

• Удлинение при разрыве(насколько он растягивается до разрушения), и

• Предел прочности(максимальная нагрузка, которую может выдержать материал).

Испытания на растяжение проводятся наотдельные слоикабеля (изоляция и оболочка), а иногда и полная сборка, в зависимости от требований стандарта.

2. Зачем проводить испытания на растяжение фотоэлектрических кабелей?

Испытание на растяжение — это не просто лабораторная формальность, оно напрямую коррелирует с реальными характеристиками кабеля.

Основные причины, по которым фотоэлектрические кабели требуют испытаний на растяжение:

• Напряжение при установке:Во время натягивания, протягивания и изгибания кабели подвергаются натяжению, которое может привести к внутренним повреждениям, если прочность окажется недостаточной.

• Экологические проблемы:Давление ветра, снеговые нагрузки, механическая вибрация (например, от трекеров) или песчаная эрозия могут со временем оказывать воздействие.

• Гарантия безопасности:Находящиеся под напряжением кабели, которые трескаются, разделяются или теряют проводимость, могут стать причиной потери энергии или даже возникновения дуговых замыканий.

• Соответствие и надежность:Проекты коммунального, коммерческого и экстремального назначения требуют сертифицированных механических свойств, соответствующих мировым стандартам.

Короче говоря, испытание на растяжение гарантирует, что кабель выдержитмеханическое напряжение без разрушения, снижая риски и улучшая долгосрочную стабильность.

3. Отраслевые стандарты, регулирующие испытания на растяжение фотоэлектрических кабелей

Фотоэлектрические кабели должны соответствовать строгим международным стандартам, определяющим минимальные требования к прочности на растяжение для различных частей кабеля.

Ключевые стандарты включают в себя:

• МЭК 62930:Определяет прочность на растяжение и относительное удлинение для изоляционных и оболочных материалов до и после старения.

• EN 50618:Европейский стандарт для фотоэлектрических кабелей, требующий проведения испытаний на механическую прочность, включая прочность оболочек и изоляции на разрыв.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Основное внимание уделяется кабелям для фотоэлектрических систем с номинальным напряжением до 1,8 кВ постоянного тока, включая подробные требования к испытаниям на растяжение и удлинение.

• UL 4703 (для рынка США):Также включает испытания на прочность на растяжение при оценке материалов.

Каждый стандарт определяет:

• Минимальная прочность на растяжение(например, ≥12,5 МПа для изоляции из сшитого полиэтилена),

• Удлинение при разрыве(например, ≥125% или выше в зависимости от материала),

• Условия испытания на старение(например, старение в печи при 120°C в течение 240 часов) и

• Процедуры испытаний(длина образца, скорость, условия окружающей среды).

Эти стандарты гарантируют, что кабели достаточно долговечны и соответствуют требованиям солнечных установок по всему миру.

4. Как материалы и структура кабеля влияют на его прочность на растяжение

Не все фотоэлектрические кабели одинаковы.состав материалаиконструкция кабеляиграют важную роль в определении прочности на растяжение.

Материальное воздействие:

• XLPE (сшитый полиэтилен):Обеспечивает превосходную прочность на разрыв и термостойкость, обычно используется в кабелях, сертифицированных по стандарту EN 50618.

• ПВХ:Более доступны по цене, но имеют меньшую механическую прочность — менее предпочтительны для использования на открытом воздухе или в промышленных масштабах в фотоэлектрических системах.

• ТПЭ/ЛСЖ:Малодымные, не содержащие галогенов варианты, сочетающие гибкость и умеренную прочность на разрыв.

Воздействие проводника:

• Луженая медь:Повышает коррозионную стойкость и улучшает механическое соединение с изоляцией.

• Многожильный против сплошного:Многожильные провода повышают гибкость и снижают риск разрыва при многократном натяжении.

Структурное проектирование:

• Усиление оболочки:Некоторые фотоэлектрические кабели имеют конструкцию из арамидного волокна или двойную оболочку для повышения прочности на растяжение.

• Многоядерные и одноядерные процессоры:Многожильные кабели обычно имеют более сложные механические свойства, но могут выиграть от использования армированных наполнителей.

Выбор высококачественных материалов и оптимизированная конструкция значительно повышают способность кабеля выдерживать испытания на растяжение и эксплуатироваться в полевых условиях.

Заключение

Испытание на растяжение является основополагающим критерием для обеспечениямеханическая прочностьфотоэлектрических кабелей. В сложных условиях — будь то палящее солнце, сильный ветер или морские брызги —отказ кабеля не является вариантом.

Понимая принципы испытаний на растяжение, выбирая соответствующие продукты и закупая их у сертифицированных производителей, EPC-подрядчики, разработчики и группы по закупкам в сфере солнечной энергетики могут гарантировать:безопасная, эффективная и долговечная подача электроэнергии.

Ищете фотоэлектрические кабели, соответствующие стандартам прочности на растяжение IEC, EN или TÜV?
Партнер сDanyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.который предоставляет полные отчеты о механических испытаниях и отслеживание материалов, чтобы гарантировать, что ваш солнечный проект выдержит испытание временем.