Pourquoi la performance des câbles photovoltaïques est importante ?Les câbles photovoltaïques sont souvent exposés au soleil et les systèmes d'énergie solaire sont souvent utilisés dans des conditions environnementales difficiles, telles que des températures élevées et des rayons ultraviolets.En Europe, les journées ensoleillées feront monter la température sur site des systèmes d'énergie solaire jusqu'à 100°C.
Actuellement, les différents matériaux que nous pouvons utiliser comprennent le PVC, le caoutchouc, le TPE et les matériaux de réticulation de haute qualité, mais malheureusement, les câbles en caoutchouc résistant à 90°C et même les câbles en PVC résistant à 70°C sont souvent utilisés à l'extérieur.Afin de réduire les coûts, de nombreux entrepreneurs ne choisissent pas de câbles spéciaux pour les systèmes d'énergie solaire, mais choisissent des câbles PVC ordinaires pour remplacer les câbles photovoltaïques.Évidemment, cela affectera grandement la durée de vie du système.
Les caractéristiques des câbles photovoltaïques sont déterminées par les matériaux spéciaux d'isolation et de gaine du câble, que nous appelons PE réticulé.Après irradiation par un accélérateur d'irradiation, la structure moléculaire du matériau du câble va changer, offrant ainsi ses différents aspects de performances.
Résistance aux charges mécaniques En effet, lors de l'installation et de la maintenance, les câbles peuvent être acheminés sur les arêtes vives des structures de toiture, et les câbles doivent résister à la pression, à la flexion, à la tension, aux charges de tension transversale et aux forts impacts.Si la gaine du câble n'est pas suffisamment solide, la couche d'isolation du câble sera sérieusement endommagée, affectant ainsi la durée de vie de l'ensemble du câble ou provoquant des problèmes tels qu'un court-circuit, un incendie et des blessures.
Performances des câbles photovoltaïques
Propriétés électriques
Résistance CC
La résistance CC de l'âme conductrice du câble fini à 20 ℃ n'est pas supérieure à 5,09 Ω/km.
Test de tension d'immersion dans l'eau
Le câble fini (20 m) est immergé dans de l'eau (20 ± 5) ℃ pendant 1 h, puis testé pendant 5 minutes de tension (AC 6,5 kV ou DC 15 kV) sans panne.
Résistance à la tension continue à long terme
L'échantillon mesure 5 m de long et est placé dans de l'eau distillée (85 ± 2) ℃ contenant 3 % de chlorure de sodium (NaCl) pendant (240 ± 2) h, les deux extrémités étant exposées à la surface de l'eau pendant 30 cm.Une tension continue de 0,9 kV est appliquée entre le noyau et l'eau (le noyau conducteur est connecté au pôle positif et l'eau est connectée au pôle négatif).Après prélèvement de l'échantillon, un test de tension d'immersion dans l'eau est effectué.La tension de test est de 1 kV CA et aucune panne n'est requise.
La resistance d'isolement
La résistance d'isolation du câble fini à 20℃ n'est pas inférieure à 1014Ω˙cm, et la résistance d'isolation du câble fini à 90℃ n'est pas inférieure à 1011Ω˙cm.
Résistance de la surface de la gaine
La résistance superficielle de la gaine de câble finie ne doit pas être inférieure à 109 Ω.
Autres propriétés
Test de pression à haute température (GB/T 2951.31-2008)
Température (140 ± 3) ℃, temps 240 min, k = 0,6, la profondeur d'indentation ne dépasse pas 50 % de l'épaisseur totale de l'isolation et de la gaine.Et AC6,5kV, un test de tension de 5 minutes est effectué et aucune panne n'est requise.
Essai de chaleur humide
L'échantillon est placé dans un environnement avec une température de 90℃ et une humidité relative de 85% pendant 1000h.Après refroidissement à température ambiante, le taux de changement de résistance à la traction est ≤-30 % et le taux de changement d'allongement à la rupture est ≤-30 % par rapport à avant l'essai.
Test de résistance aux solutions acides et alcalines (GB/T 2951.21-2008)
Deux groupes d'échantillons ont été immergés dans une solution d'acide oxalique avec une concentration de 45 g/L et une solution d'hydroxyde de sodium avec une concentration de 40 g/L, respectivement, à une température de 23 ℃ pendant 168 h.Par rapport à avant l'immersion dans la solution, le taux de changement de résistance à la traction était ≤ ± 30 % et l'allongement à la rupture était ≥ 100 %.
Test de compatibilité
Après que le câble ait été vieilli pendant 7×24h à (135±2)℃, le taux de changement de résistance à la traction avant et après le vieillissement de l'isolation était ≤±30 %, et le taux de changement d'allongement à la rupture était ≤±30 % ;le taux de changement de résistance à la traction avant et après le vieillissement de la gaine était ≤ -30 %, et le taux de changement d'allongement à la rupture était ≤ ± 30 %.
Test d'impact à basse température (8,5 en GB/T 2951.14-2008)
Température de refroidissement -40℃, durée 16h, poids de chute 1000g, masse du bloc d'impact 200g, hauteur de chute 100mm, aucune fissure visible sur la surface.
Test de flexion à basse température (8,2 en GB/T 2951.14-2008)
Température de refroidissement (-40 ± 2) ℃, durée 16 h, diamètre de la tige de test 4 à 5 fois le diamètre extérieur du câble, 3 à 4 tours, aucune fissure visible sur la surface de la gaine après le test.
Test de résistance à l'ozone
La longueur de l'échantillon est de 20 cm et placée dans un récipient de séchage pendant 16 h.Le diamètre de la tige d'essai utilisée dans l'essai de flexion est de (2 ± 0,1) fois le diamètre extérieur du câble.La chambre d'essai : température (40 ± 2) ℃, humidité relative (55 ± 5) %, concentration d'ozone (200 ± 50) × 10-6 %, débit d'air : 0,2 à 0,5 fois le volume/min de la chambre d'essai.L'échantillon est placé dans la chambre d'essai pendant 72 heures.Après le test, aucune fissure visible ne doit apparaître à la surface de la gaine.
Test de résistance aux intempéries/ultraviolets
Chaque cycle : arrosage pendant 18 minutes, séchage sous lampe au xénon pendant 102 minutes, température (65±3)℃, humidité relative 65%, puissance minimale sous longueur d'onde 300~400nm : (60±2)W/m2.Après 720 heures, l'essai de flexion est réalisé à température ambiante.Le diamètre de la tige de test est 4 à 5 fois le diamètre extérieur du câble.Après le test, aucune fissure visible ne doit apparaître à la surface de la gaine.
Test d'intrusion dynamique
A température ambiante, vitesse de coupe 1N/s, nombre de tests de coupe : 4 fois, chaque fois que l'échantillon de test est poursuivi, il doit avancer de 25 mm et tourner de 90° dans le sens des aiguilles d'une montre avant de continuer.Enregistrez la force de pénétration F lorsque l'aiguille en acier à ressort entre en contact avec le fil de cuivre, et la valeur moyenne est ≥150˙Dn1/2 N (section transversale de 4 mm2 Dn=2,5 mm)
Résistance aux bosses
Prenez 3 sections d'échantillons, chaque section est espacée de 25 mm, et faites 4 bosses à 90° de rotation, la profondeur de bosse est de 0,05 mm et est perpendiculaire au conducteur en cuivre.Les 3 sections d'échantillons sont placées dans des chambres d'essai à -15℃, température ambiante et +85℃ pendant 3h, puis enroulées sur le mandrin dans leurs chambres d'essai respectives.Le diamètre du mandrin est de (3 ± 0,3) fois le diamètre extérieur minimum du câble.Au moins une encoche de chaque échantillon est située à l'extérieur.Aucune panne n'est observée lors du test de tension d'immersion AC0,3kV.
Test de retrait thermique de la gaine (11 en GB/T 2951.13-2008)
L'échantillon est coupé à la longueur L1=300mm, placé dans un four à 120℃ pendant 1h, puis retiré et refroidi à température ambiante.Répétez ce cycle chaud et froid 5 fois, et enfin laissez refroidir à température ambiante.Le taux de retrait thermique de l'échantillon doit être ≤2 %.
Essai de combustion verticale
Une fois le câble fini placé à (60 ± 2) ℃ pendant 4 h, le test de combustion verticale spécifié dans GB/T 18380.12-2008 est effectué.
Test de teneur en halogène
PH et conductivité
Placement de l'échantillon : 16h, température (21～25)℃, humidité (45～55) %.Deux échantillons, chacun (1 000 ± 5) mg, broyés en particules inférieures à 0,1 mg.Débit d'air (0,0157˙D2) l˙h-1±10%, la distance entre le bateau de combustion et le bord de la zone de chauffage effective du four est ≥300 mm, la température au niveau du bateau de combustion doit être ≥935 ℃, et la température à 300 m du bateau de combustion (dans le sens du flux d'air) doit être ≥900 ℃.
Le gaz généré par l'échantillon de test est collecté dans une bouteille de lavage de gaz contenant 450 ml (valeur PH 6,5 ± 1,0 ; conductivité ≤ 0,5 μS/mm) d'eau distillée.Le cycle de test : 30min.Exigences : PH≥4,3 ;conductivité ≤10μS/mm.
Teneur en Cl et Br
Placement de l'échantillon : 16 h, température (21~25)℃, humidité (45~55) %.Deux échantillons, chacun (500 ~ 1 000) mg, broyés à 0,1 mg.
Le débit d'air est de (0,0157˙D2)l˙h-1±10 %, et l'échantillon est uniformément chauffé à (800±10)℃ pendant 40 min et maintenu pendant 20 min.
Le gaz généré par l'échantillon de test est absorbé à travers une bouteille de lavage de gaz contenant 220 ml/pièce de solution d'hydroxyde de sodium 0,1 M ;le liquide des deux bouteilles de lavage de gaz est injecté dans la bouteille volumétrique, et la bouteille de lavage de gaz et ses accessoires sont nettoyés avec de l'eau distillée et injectés dans la bouteille volumétrique à 1000 ml.Après refroidissement à température ambiante, 200 ml de la solution testée sont versés goutte à goutte dans le flacon volumétrique à l'aide d'une pipette, 4 ml d'acide nitrique concentré, 20 ml de nitrate d'argent 0,1 M et 3 ml de nitrobenzène sont ajoutés, puis agités jusqu'à ce que des flocs blancs se déposent ;Une solution aqueuse de sulfate d'ammonium à 40 % et quelques gouttes de solution d'acide nitrique sont ajoutées pour mélanger complètement, agitées avec un agitateur magnétique, et une solution de titrage de sulfure d'hydrogène d'ammonium est ajoutée.
Exigences : La moyenne des valeurs de test des deux échantillons : HCL≤0,5% ;HBr≤0,5 % ;
La valeur de test de chaque échantillon ≤ la moyenne des valeurs de test des deux échantillons ±10 %.
Contenu F
Mettez 25 à 30 mg d'échantillon dans un récipient d'oxygène de 1 L, ajoutez 2 à 3 gouttes d'alcanol et ajoutez 5 ml de solution d'hydroxyde de sodium 0,5 M.Laisser brûler l'échantillon et verser le résidu dans un gobelet doseur de 50 ml en rinçant légèrement.
Mélanger 5 ml de solution tampon dans la solution échantillon et rincer la solution jusqu'au trait.Tracez une courbe d'étalonnage pour obtenir la concentration de fluor de la solution échantillon et obtenez le pourcentage de fluor dans l'échantillon par calcul.
Exigence : ≤0,1 %.
Propriétés mécaniques des matériaux d'isolation et de gaine
Avant vieillissement, la résistance à la traction de l'isolation est ≥6,5N/mm2, l'allongement à la rupture est ≥125 %, la résistance à la traction de la gaine est ≥8,0N/mm2 et l'allongement à la rupture est ≥125 %.
Après vieillissement à (150 ± 2) ℃ et 7 × 24 h, le taux de changement de résistance à la traction de l'isolation et de la gaine avant et après vieillissement est ≤ -30 %, et le taux de changement d'allongement à la rupture de l'isolation et de la gaine avant et après vieillissement est ≤-30%.
Test d'allongement thermique
Sous une charge de 20 N/cm2, après que l'échantillon soit soumis à un test d'allongement thermique à (200 ± 3) ℃ pendant 15 min, la valeur médiane de l'allongement de l'isolation et de la gaine ne doit pas être supérieure à 100 %, et la médiane La valeur de l'augmentation de la distance entre les lignes de marquage après que l'échantillon est sorti du four et refroidi ne doit pas être supérieure à 25 % de la distance avant que l'échantillon soit placé dans le four.
Durée de vie thermique
Selon la courbe d'Arrhenius des normes EN 60216-1 et EN60216-2, l'indice de température est de 120℃.Temps 5000h.Taux de rétention d'allongement à rupture de l'isolant et de la gaine : ≥50%.Effectuez ensuite un test de flexion à température ambiante.Le diamètre de la tige de test est le double du diamètre extérieur du câble.Après le test, aucune fissure visible ne doit apparaître à la surface de la gaine.Durée de vie requise : 25 ans.
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Heure de publication : 20 juin 2024
