Са брзим глобалним развојем фотонапонских (ПВ) система за производњу електричне енергије, фотонапонски каблови (ПВ каблови) - као критичне компоненте које повезују ПВ модуле, инверторе и комбиноване кутије - играју одлучујућу улогу у укупној безбедности и веку трајања соларне електране. У поређењу са конвенционалним кабловима за напајање, фотонапонски каблови имају високо специјализоване структурне дизајне и избор материјала кабла.
1. Шта је фотонапонски кабл?
Фотонапонски кабл, такође познат као соларни кабл или кабл специфичан за фотонапонске системе, углавном се користи у соларним електранама, дистрибуираним фотонапонским системима и кровним фотонапонским инсталацијама. Уобичајени модели укључују PV1-F и H1Z2Z2-K, који су у складу са међународним стандардима као што су EN 50618 и IEC 62930.
Пошто су фотонапонски каблови континуирано изложени спољашњем окружењу, морају поуздано да раде под високим температурама, јаким ултраљубичастим зрачењем, ниским температурама, влажности и изложеношћу озону. Као резултат тога, њихови захтеви за изолационе материјале и материјале за плашт су знатно већи него код обичних каблова. Типичне карактеристике укључују отпорност на високе и ниске температуре, одличну отпорност на УВ старење, отпорност на хемијску корозију, успоравање пламена, еколошку прихватљивост и пројектовани век трајања од 25 година или више.
2. Изазови за материјале каблова у фотонапонским применама
У стварним применама, фотонапонски каблови се обично инсталирају директно на отвореном. На пример, у европским регионима, температура околине фотонапонских система може достићи 100°C под сунчаним условима. Истовремено, каблови су изложени дуготрајном УВ зрачењу, дневним и ноћним температурним флуктуацијама и механичком напрезању.
Под таквим условима, стандардни ПВЦ каблови или конвенционални гумени каблови не могу одржати стабилне дугорочне перформансе. Чак и гумени каблови предвиђени за рад на 90°C или ПВЦ каблови предвиђени за 70°C склони су старењу изолације, пуцању омотача и брзој деградацији перформанси када се користе у спољним фотонапонским системима, што значајно скраћује век трајања система.
3. Основне перформансе фотонапонских каблова: Специјализовани материјали за изолацију и омотач
Кључне предности фотонапонских каблова у погледу перформанси првенствено произилазе из њихових изолационих једињења и једињења за плашт специфичних за фотонапонске системе. Главни материјални систем који се данас користи је полиолефин умрежен зрачењем, обично базиран на висококвалитетном полиетилену (ПЕ) или другим полиолефинима.
Кроз зрачење електронским снопом, молекуларни ланци материјала се умрежавају, трансформишући структуру из термопластичне у термореактивну. Овај процес значајно побољшава отпорност на топлоту, отпорност на старење и механичке перформансе. Зрачењем умрежени полиолефински материјали омогућавају фотонапонским кабловима да континуирано раде на 90–120°C, а истовремено пружају одличну флексибилност на ниским температурама, отпорност на УВ зрачење, отпорност на озон и отпорност на пуцање услед напрезања услед околине. Поред тога, ови материјали не садрже халогене и еколошки су у складу са прописима.
4. Поређење структура и материјала: Фотонапонски каблови у односу на конвенционалне каблове
4.1 Типична структура и материјали фотонапонских каблова
Проводник: Жарени бакарни проводник или калајсани бакарни проводник, који комбинује високу електричну проводљивост са отпорношћу на корозију
Изолациони слој: Изолациони слој умрежен радијацијом од полиолефина (изолациони материјал специфичан за ПВ каблове)
Слој омотача: Зрачењем умрежени полиолефински слој омотача, који пружа дуготрајну заштиту на отвореном
4.2 Типична структура и материјали конвенционалних каблова
Проводник: Бакарни проводник или калајсани бакарни проводник
Изолациони слој: ПВЦ изолациона маса илиXLPE (умрежени полиетилен)изолациона маса
Омотни слој:ПВЦзаштитна маса
5. Фундаменталне разлике у перформансама узроковане избором материјала
Са становишта проводника, фотонапонски каблови и конвенционални каблови су у суштини исти. Основне разлике леже у избору изолационих материјала и материјала за плашт.
ПВЦ изолација и ПВЦ омотач који се користе у конвенционалним кабловима углавном су погодни за унутрашње или релативно благе услове, нудећи ограничену отпорност на топлоту, излагање УВ зрачењу и старење. Насупрот томе, изолација и омотач од полиолефина умрежених зрачењем који се користе у фотонапонским кабловима су посебно развијени за дуготрајни рад на отвореном и могу одржати стабилне електричне и механичке перформансе у екстремним условима околине.
Стога, иако замена конвенционалних каблова фотонапонским кабловима може смањити почетне трошкове, она значајно повећава ризике одржавања и скраћује укупни век трајања фотонапонског система.
6. Закључак: Избор материјала одређује дугорочну поузданост фотонапонских система
Фотонапонски каблови нису једноставне замене за обичне каблове, већ специјализовани кабловски производи дизајнирани посебно за фотонапонске примене. Њихова дугорочна поузданост у основи зависи од избора висококвалитетних материјала за изолацију и плашт фотонапонских каблова, посебно од правилне примене полиолефинских система умрежених зрачењем.
За пројектанте, инсталатере и добављаче материјала за каблове, темељно разумевање разлика у нивоу материјала између фотонапонских каблова и конвенционалних каблова је неопходно како би се осигурао безбедан, стабилан и дугорочни рад фотонапонских електрана.
Време објаве: 31. децембар 2025.