太陽光発電ケーブルの性能が重要なのはなぜですか?

太陽光発電ケーブルの性能が重要なのはなぜですか?太陽光発電ケーブルは太陽光にさらされることが多く、太陽エネルギー システムは高温や紫外線などの過酷な環境条件で使用されることがよくあります。ヨーロッパでは、晴れた日には太陽エネルギーシステムの現場の温度が 100°C に達します。

現在、PVC、ゴム、TPE、高品質架橋材料など、さまざまな材料を使用できますが、残念ながら、屋外では 90℃ のゴムケーブルや、70℃の PVC ケーブルさえも使用されることがよくあります。コストを節約するために、多くの請負業者は太陽光発電システム用の特別なケーブルを選択せず​​、太陽光発電ケーブルの代わりに通常の PVC ケーブルを選択します。明らかに、これはシステムの耐用年数に大きく影響します。

太陽光発電ケーブルの特性は、架橋 PE と呼ばれる特殊なケーブル絶縁体とシースの材料によって決まります。照射促進剤による照射後、ケーブル材料の分子構造が変化し、さまざまな性能が得られます。

機械的負荷に対する耐性 実際、設置やメンテナンスの際、ケーブルは屋根構造の鋭い端に配線される可能性があり、ケーブルは圧力、曲げ、張力、横張力荷重、および強い衝撃に耐える必要があります。ケーブルの被覆が十分に強くないと、ケーブルの絶縁層が著しく損傷し、ケーブル全体の寿命に影響を与えたり、ショート、火災、人身傷害などの問題を引き起こす可能性があります。

太陽光発電ケーブルの性能

電気的特性

直流抵抗

完成したケーブルの導電性コアの 20℃での DC 抵抗は 5.09Ω/km 以下です。

水没電圧試験

完成したケーブル (20m) を (20±5)℃の水に 1 時間浸漬し、その後 5 分間の電圧 (AC 6.5kV または DC 15kV) でテストしても故障はありません。

長期直流耐電圧

サンプルは長さ5mで、3%塩化ナトリウム(NaCl)を含む(85±2)℃の蒸留水中に(240±2)時間放置し、両端を水面に30cm露出させます。0.9kV の DC 電圧がコアと水の間に印加されます (導電性コアは正極に接続され、水は負極に接続されます)。サンプルを取り出した後、水浸電圧試験を実施します。試験電圧はAC1kVで絶縁破壊の必要はありません。

絶縁抵抗

完成したケーブルの20℃での絶縁抵抗は1014Ω・cm以上、完成したケーブルの90℃での絶縁抵抗は1011Ω・cm以上です。

シース表面抵抗

完成したケーブルシースの表面抵抗は 109Ω 以上である必要があります。

その他のプロパティ

高温圧力試験 (GB/T 2951.31-2008)

温度（140±3）℃、時間240分、k=0.6、押し込み深さは絶縁体とシースの合計厚さの50％を超えません。また、AC6.5kV、5分間の電圧試験を実施しており、破壊の必要はありません。

湿熱試験

サンプルを温度90℃、相対湿度85%の環境に1000時間放置します。室温まで冷却した後、試験前と比較して、引張強さの変化率は-30%以下、破断伸びの変化率は-30%以下です。

酸およびアルカリ溶液耐性試験 (GB/T 2951.21-2008)

２群のサンプルをそれぞれ濃度４５ｇ／Ｌのシュウ酸溶液と濃度４０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液に２３℃の温度で１６８時間浸漬した。溶液浸漬前と比較して、引張強さの変化率は±30%以内、破断伸びは100%以上でした。

互換性テスト

ケーブルを(135±2)℃で7×24時間エージングした後、絶縁エージング前後の引張強さの変化率は±30%以下、破断点伸びの変化率は±30%以下でした。シース時効前後の引張強さの変化率は≦-30%、破断伸びの変化率は≦±30%であった。

低温衝撃試験 (8.5 インチ GB/T 2951.14-2008)

冷却温度 -40℃、時間 16 時間、落下重量 1000g、衝撃ブロック質量 200g、落下高さ 100mm、表面に目に見える亀裂はありません。

低温曲げ試験 (8.2 インチ GB/T 2951.14-2008)

冷却温度(-40±2)℃、時間16時間、テストロッド径はケーブル外径の4～5倍、3～4回転、試験後シース表面に目に見える亀裂はありません。

耐オゾン性試験

サンプルの長さは 20cm で、乾燥容器に 16 時間入れられます。曲げ試験に使用するテストロッドの直径は、ケーブルの外径の（2±0.1）倍です。試験室：温度（40±2）℃、相対湿度（55±5）％、オゾン濃度（200±50）×10-6％、風量：試験室容積の0.2～0.5倍/min。サンプルはテストチャンバーに 72 時間置かれます。試験後、シースの表面に目に見える亀裂があってはなりません。

耐候性・紫外線試験

各サイクル: 18 分間散水、102 分間キセノンランプ乾燥、温度 (65±3)℃、相対湿度 65%、波長 300 ～ 400nm での最小出力: (60±2)W/m2。720時間後、室温で曲げ試験を実施します。テストロッドの直径はケーブルの外径の4～5倍です。試験後、シースの表面に目に見える亀裂があってはなりません。

動的侵入テスト

室温、切断速度 1N/s、切断テスト回数: 4 回、テストを継続するたびに、サンプルは前方に 25mm 移動し、時計回りに 90°回転してから続行します。ばね鋼針が銅線に接触したときの貫入力 F を記録し、その平均値が ≥150˙Dn1/2 N (断面積 4mm2 Dn=2.5mm) となる。

耐デント性

サンプルのセクションを 3 つ取り、各セクションは 25 mm 間隔で、90 度回転して 4 つのくぼみを作ります。くぼみの深さは 0.05 mm で、銅導体に対して垂直です。サンプルの 3 つのセクションは、-15℃、室温、および +85℃ のテスト チャンバーに 3 時間配置され、その後、それぞれのテスト チャンバー内のマンドレルに巻き付けられます。マンドレルの直径は、ケーブルの最小外径の（3±0.3）倍です。各サンプルの少なくとも 1 つのノッチは外側にあります。AC0.3kV浸漬電圧試験でも破壊は見られません。

シース熱収縮試験 (11 in GB/T 2951.13-2008)

サンプルを長さ L1=300mm に切断し、120℃のオーブンに 1 時間入れ、その後取り出して室温まで冷却します。この温冷サイクルを5回繰り返し、最後に室温まで冷却します。サンプルの熱収縮率は 2% 以下である必要があります。

垂直燃焼試験

完成したケーブルを(60±2)℃に4時間放置した後、GB/T 18380.12-2008に規定されている垂直燃焼試験を実施します。

ハロゲン含有量試験

PHと導電率

サンプル配置：16時間、温度（21～25）℃、湿度（45～55）％。2 つのサンプル (それぞれ (1000±5) mg) を 0.1 mg 未満の粒子に粉砕しました。空気流量（0.0157˙D2）l˙h-1±10％、燃焼ボートと炉の有効加熱領域の端の間の距離は≥300mm、燃焼ボートの温度は≥935でなければなりません℃、燃焼器から300m離れた位置（空気の流れ方向）の温度は900℃以上である必要があります。

試験サンプルによって発生したガスは、450ml (PH 値 6.5±1.0、導電率 ≤0.5μS/mm) の蒸留水が入ったガス洗浄ボトルを通して収集されます。テストサイクル: 30 分。要件：PH≧4.3。導電率≤10μS/mm。

ClおよびBr含有量

サンプル配置: 16 時間、温度 (21 ～ 25)℃、湿度 (45 ～ 55)%。2 つのサンプル、それぞれ (500 ～ 1000) mg を 0.1 mg に粉砕しました。

空気流量は(0.0157˙D2)l˙h-1±10%で、サンプルは(800±10)℃に40分間均一に加熱され、20分間保持されます。

試験サンプルによって発生したガスは、220ml/個の 0.1M 水酸化ナトリウム溶液が入ったガス洗浄ボトルを通して吸収されます。2 つのガス洗浄瓶の液体をメス瓶に注入し、ガス洗浄瓶とその付属品を蒸留水で洗浄し、メス瓶に 1000ml まで注入します。室温まで冷却した後、試験溶液 200ml をピペットでメスボトルに滴下し、濃硝酸 4ml、0.1M 硝酸銀 20ml、ニトロベンゼン 3ml を加え、白色の凝集物が析出するまで撹拌します。40％硫酸アンモニウム水溶液と硝酸溶液を数滴加えて完全に混合し、マグネチックスターラーで撹拌し、硫化水素アンモニウム滴定液を加えます。

要件: 2 つのサンプルのテスト値の平均: HCL≤0.5%;HBr≦0.5%;

各サンプルの試験値 ≤ 2 つのサンプルの試験値の平均 ±10%。

Fコンテンツ

1L 酸素容器に 25 ～ 30 mg のサンプル物質を入れ、アルカノールを 2 ～ 3 滴加え、0.5 M 水酸化ナトリウム溶液 5 ml を加えます。サンプルを燃え尽きさせ、残留物を軽くすすいで 50 ml の計量カップに注ぎます。

サンプル溶液に緩衝液5mlを加えて混ぜ、標線まで洗浄液を洗います。検量線を作成して試料溶液のフッ素濃度を求め、計算により試料中のフッ素含有率を求めます。

要件: ≤0.1%。

絶縁体およびシース材料の機械的性質

老化前、絶縁体の引張強さは≧6.5N/mm2、破断点伸びは≧125%、シースの引張強さは≧8.0N/mm2、破断点伸びは≧125%です。

(150±2)℃、7×24hの時効後、時効前後の絶縁体およびシースの引張強さの変化率は≦-30%、時効前後の絶縁体およびシースの破断伸びの変化率は≦-30%である。 ≤-30% です。

熱伸び試験

20N/cm2の荷重下で、サンプルを(200±3)℃で15分間熱伸び試験に供した後、絶縁体およびシースの伸びの中央値は100%を超えてはならず、中央値は100%を超えてはなりません。試験片をオーブンから取り出して冷却した後のマーキング線間の距離の増加値は、試験片をオーブンに入れる前の距離の 25% を超えてはなりません。

熱寿命

EN 60216-1 および EN60216-2 のアレニウス曲線によれば、温度指数は 120℃です。時間は5000時間。絶縁体およびシースの破断伸び保持率：≧50％。その後、室温で曲げ試験を行います。テストロッドの直径はケーブルの外径の 2 倍です。試験後、シースの表面に目に見える亀裂があってはなりません。必要寿命：25年。

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