Por que son importantes as probas de tracción para cables fotovoltaicos en ambientes agresivos

A medida que a enerxía solar continúa a impulsar o cambio global cara a electricidade limpa, a fiabilidade dos compoñentes dos sistemas fotovoltaicos (FV) tornouse máis crítica que nunca, especialmente en ambientes hostiles como desertos, tellados, paneis solares flotantes e plataformas mariñas. Entre todos os compoñentes,cables fotovoltaicos son as liñas vitais da transmisión de enerxía. Para garantir a durabilidade e o rendemento a longo prazo, destaca unha proba mecánica:probas de tracción.

Este artigo explora o que significan as probas de tracción para os cables fotovoltaicos, por que son esenciais, que normas as rexen e como os materiais e a estrutura do cable afectan á resistencia á tracción.

1. Que é a proba de tracción en cables fotovoltaicos?

A proba de tracción é un procedemento mecánico empregado para medir a capacidade dun material ou compoñente para resistirforzas de tracciónata a falla. No caso dos cables fotovoltaicos, determina canta tensión mecánica poden soportar os compoñentes do cable (como o illamento, a vaíña e o condutor) antes de romperse ou deformarse.

Nunha proba de tracción, unha mostra de cable suxéitase polos dous extremos e sepárase mediante unmáquina de probas universala unha velocidade controlada. Tómanse medidas para:

• Forza de rotura(medido en Newtons ou MPa),

• Alongamento na rotura(canto se estira antes da falla) e

• Resistencia á tracción(tensión máxima que pode soportar o material).

As probas de tracción realízanse encapas individuaisdo cable (illamento e vaíña) e, ás veces, o conxunto completo, dependendo dos requisitos estándar.

2. Por que realizar probas de tracción en cables fotovoltaicos?

As probas de tracción non son simplemente unha formalidade de laboratorio, senón que se correlacionan directamente co rendemento dos cables no mundo real.

Razóns principais polas que os cables fotovoltaicos requiren probas de tracción:

• Tensión de instalación:Durante o encordado, a tracción e a flexión dos cables, estes están expostos a unha tensión que pode causar danos internos se a resistencia é insuficiente.

• Desafíos ambientais:A presión do vento, as cargas de neve, a vibración mecánica (por exemplo, dos rastreadores) ou a erosión da area poden exercer forza co paso do tempo.

• Garantía de seguridade:Os cables baixo tensión que se rachan, rachan ou perden condutividade poden causar perdas de enerxía ou mesmo fallas por arco.

• Conformidade e fiabilidade:Os proxectos en contornas a grande escala, comerciais e extremas requiren propiedades mecánicas certificadas para cumprir cos estándares globais.

En resumo, a proba de tracción garante que o cable pode soportartensión mecánica sen fallo, reducindo os riscos e mellorando a estabilidade a longo prazo.

3. Normas da industria que rexen as probas de tracción dos cables fotovoltaicos

Os cables fotovoltaicos deben cumprir con normas internacionais rigorosas que describen os requisitos mínimos de tracción para as diferentes partes do cable.

Os estándares clave inclúen:

• IEC 62930:Especifica a resistencia á tracción e o alongamento dos materiais de illamento e revestimento antes e despois do envellecemento.

• EN 50618:A norma europea para cables fotovoltaicos, que require probas de robustez mecánica, incluíndo a resistencia á tracción das vaíñas e o illamento.

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:Céntrase en cables para sistemas fotovoltaicos con tensións de ata 1,8 kV CC, incluíndo requisitos detallados de probas de tracción e alongamento.

• UL 4703 (para o mercado estadounidense):Tamén inclúe probas de resistencia á tracción durante a avaliación do material.

Cada estándar define:

• Resistencia mínima á tracción(por exemplo, ≥12,5 MPa para illamento XLPE),

• Alongamento na rotura(por exemplo, ≥125 % ou superior dependendo do material),

• Condicións da proba de envellecemento(por exemplo, envellecemento no forno a 120 °C durante 240 horas) e

• Procedementos de proba(lonxitude da mostra, velocidade, condicións ambientais).

Estas normas garanten que os cables sexan o suficientemente duradeiros como para cumprir as demandas das instalacións solares de todo o mundo.

4. Como os materiais e a estrutura dos cables inflúen no rendemento á tracción

Non todos os cables fotovoltaicos son iguais. Ocomposición do materialedeseño de cablesdesempeñan un papel importante na determinación da resistencia á tracción.

Impacto material:

• XLPE (polietileno reticulado):Ofrece unha resistencia á tracción e estabilidade térmica superiores, o que se emprega habitualmente en cables con clasificación EN 50618.

• PVC:Máis accesible, pero con menor resistencia mecánica: menos preferido en aplicacións fotovoltaicas ao aire libre ou a grande escala.

• TPE / LSZH:Opcións sen halóxenos e baixa emisión de fume que equilibran a flexibilidade e un rendemento moderado á tracción.

Impacto do condutor:

• Cobre estañado:Engade resistencia á corrosión e mellora a unión mecánica co illamento.

• Trenzado vs. sólido:Os condutores trenzados melloran a flexibilidade e reducen o risco de rotura baixo tensión repetida.

Deseño estrutural:

• Reforzo da vaíña:Algúns cables fotovoltaicos inclúen deseños de fibra de aramida ou de dobre vaíña para unha maior resistencia á tracción.

• Multinúcleo vs. Mononúcleo:Os cables multinúcleo xeralmente teñen un comportamento mecánico máis complexo, pero poden beneficiarse de recheos reforzados.

A selección de materiais de alta calidade e o deseño estrutural optimizado melloran significativamente a capacidade dun cable para superar as probas de tracción e o seu rendemento en condicións de campo.

Conclusión

As probas de tracción son un punto de referencia fundamental para garantir querobustez mecánicade cables fotovoltaicos. En contornas desafiantes, xa sexa baixo un sol abrasador, ventos fortes ou pulverización mariña,a falla do cable non é unha opción.

Ao comprender as probas de tracción, seleccionar produtos conformes e obter abastecemento de fabricantes certificados, os EPC solares, os desenvolvedores e os equipos de compras poden garantirsubministración de enerxía segura, eficiente e duradeira.

Buscas cables fotovoltaicos que cumpran as normas de tracción IEC, EN ou TÜV?
Asóciate conDanyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.que proporciona informes completos de probas mecánicas e trazabilidade de materiais para garantir que o seu proxecto solar resista a proba do tempo.