همچنان که انرژی خورشیدی به تغییر جهانی به سمت برق پاک ادامه می‌دهد، قابلیت اطمینان اجزای سیستم فتوولتائیک (PV) بیش از هر زمان دیگری - به ویژه در محیط‌های خشن مانند بیابان‌ها، پشت بام‌ها، آرایه‌های خورشیدی شناور و سکوهای فراساحلی - حیاتی شده است. در میان همه اجزا،کابل‌های PV خطوط انتقال انرژی هستند. برای اطمینان از دوام و عملکرد طولانی مدت، یک آزمایش مکانیکی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است:آزمایش کشش.
این مقاله به بررسی معنای آزمایش کشش برای کابل‌های PV، دلیل اهمیت آن، استانداردهای حاکم بر آن و چگونگی تأثیر مواد و ساختار کابل بر استحکام کششی می‌پردازد.
۱. تست کشش در کابل‌های PV چیست؟
آزمایش کشش یک روش مکانیکی است که برای اندازه‌گیری توانایی یک ماده یا قطعه در مقاومت در برابر ...نیروهای کششیتا زمان خرابی. در مورد کابل‌های فتوولتائیک، این مقدار تعیین می‌کند که اجزای کابل - مانند عایق، غلاف و هادی - چه مقدار فشار مکانیکی را می‌توانند قبل از شکستن یا تغییر شکل تحمل کنند.
در آزمایش کشش، یک نمونه کابل از دو انتها گیره شده و با استفاده از یک ... از هم جدا می‌شود.دستگاه تست جهانیبا سرعت کنترل‌شده. اندازه‌گیری‌ها برای موارد زیر انجام می‌شوند:
-
نیروی شکست(اندازه‌گیری شده بر حسب نیوتن یا مگاپاسکال)،
-
ازدیاد طول در نقطه شکست(میزان کش آمدن آن قبل از شکست) و
-
استحکام کششی(حداکثر تنشی که ماده می‌تواند تحمل کند).
آزمایش‌های کششی رویلایه‌های جداگانهاز کابل (عایق و غلاف) و گاهی اوقات کل مونتاژ، بسته به الزامات استاندارد.
۲. چرا آزمایش کشش روی کابل‌های فتوولتائیک انجام می‌شود؟
آزمایش کشش صرفاً یک آزمایش آزمایشگاهی نیست - بلکه مستقیماً با عملکرد کابل در دنیای واقعی مرتبط است.
دلایل کلیدی که کابل‌های PV نیاز به آزمایش کشش دارند:
-
استرس نصب:در حین طناب‌کشی، کشیدن و خم کردن، کابل‌ها در معرض تنشی قرار می‌گیرند که در صورت ناکافی بودن استحکام، ممکن است باعث آسیب داخلی شود.
-
چالش‌های زیست‌محیطی:فشار باد، بار برف، ارتعاش مکانیکی (مثلاً از ردیاب‌ها) یا فرسایش شن و ماسه می‌توانند به مرور زمان نیرو وارد کنند.
-
تضمین ایمنی:کابل‌های تحت تنش که ترک می‌خورند، شکافته می‌شوند یا رسانایی خود را از دست می‌دهند، می‌توانند باعث اتلاف انرژی یا حتی خطای قوس الکتریکی شوند.
-
انطباق و قابلیت اطمینان:پروژه‌هایی در مقیاس صنعتی، تجاری و محیط‌های سخت، نیازمند خواص مکانیکی تایید شده برای مطابقت با استانداردهای جهانی هستند.
به طور خلاصه، آزمایش کشش تضمین می‌کند که کابل می‌تواند مقاومت کندتنش مکانیکی بدون شکست، کاهش خطرات و بهبود ثبات بلندمدت.
۳. استانداردهای صنعتی حاکم بر آزمایش کشش کابل فتوولتائیک
کابل‌های فتوولتائیک باید با استانداردهای سختگیرانه بین‌المللی که حداقل الزامات کششی را برای بخش‌های مختلف کابل تعیین می‌کنند، مطابقت داشته باشند.
استانداردهای کلیدی شامل موارد زیر است:
-
کمیسیون مستقل انتخابات ۶۲۹۳۰:استحکام کششی و ازدیاد طول مواد عایق و پوشش را قبل و بعد از کهنه شدن مشخص می‌کند.
-
EN 50618:استاندارد اروپایی برای کابل‌های فتوولتائیک، که آزمایش‌هایی را برای استحکام مکانیکی از جمله استحکام کششی غلاف‌ها و عایق الزامی می‌کند.
-
TÜV 2PfG 1169/08.2007:تمرکز بر کابل‌های سیستم‌های فتوولتائیک با ولتاژ نامی تا ۱.۸ کیلوولت DC، شامل الزامات دقیق تست کشش و ازدیاد طول.
-
UL 4703 (برای بازار ایالات متحده):همچنین شامل آزمایش‌های استحکام کششی در طول ارزیابی مواد می‌شود.
هر استاندارد موارد زیر را تعریف می‌کند:
-
حداقل استحکام کششی(به عنوان مثال، ≥12.5 مگاپاسکال برای عایق XLPE)،
-
ازدیاد طول در نقطه شکست(مثلاً، بسته به جنس، ≥125% یا بالاتر)
-
شرایط آزمایش پیری(مثلاً، قرار دادن در فر با دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۴۰ ساعت) و
-
مراحل آزمایش(طول نمونه، سرعت، شرایط محیطی).
این استانداردها تضمین می‌کنند که کابل‌ها به اندازه کافی بادوام هستند تا نیازهای تاسیسات خورشیدی در سراسر جهان را برآورده کنند.
۴. چگونگی تأثیر جنس و ساختار کابل بر عملکرد کششی
همه کابل‌های PV یکسان ساخته نشده‌اند.ترکیب موادوطراحی کابلنقش مهمی در تعیین مقاومت کششی دارند.
تأثیر مواد:
-
XLPE (پلی اتیلن متقاطع):استحکام کششی و پایداری حرارتی بالایی ارائه می‌دهد، که معمولاً در کابل‌های دارای رتبه EN 50618 استفاده می‌شود.
-
پی وی سی:مقرون به صرفه‌تر، اما با مقاومت مکانیکی کمتر - در کاربردهای فتوولتائیک در فضای باز یا در مقیاس صنعتی کمتر ترجیح داده می‌شود.
-
TPE / LSZH:گزینه‌های کم‌دود و بدون هالوژن که انعطاف‌پذیری و عملکرد کششی متوسط را متعادل می‌کنند.
تأثیر هادی:
-
مس قلع اندود:مقاومت در برابر خوردگی را افزایش داده و پیوند مکانیکی با عایق را بهبود می‌بخشد.
-
رشته‌ای در مقابل جامد:هادی‌های رشته‌ای انعطاف‌پذیری را بهبود می‌بخشند و خطر پارگی تحت کشش مکرر را کاهش می‌دهند.
طراحی سازه:
-
تقویت غلاف:برخی از کابل‌های PV شامل الیاف آرامید یا طرح‌های دو غلافه برای مقاومت کششی بیشتر هستند.
-
چند هسته‌ای در مقابل تک هسته‌ای:کابل‌های چند رشته‌ای عموماً رفتار مکانیکی پیچیده‌تری دارند اما ممکن است از پرکننده‌های تقویت‌شده بهره‌مند شوند.
انتخاب مواد با کیفیت بالا و طراحی بهینه سازه، توانایی کابل را برای عبور از آزمایش کشش و عملکرد در شرایط میدانی به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
نتیجه‌گیری
آزمایش کشش یک معیار اساسی برای اطمینان از ...استحکام مکانیکیکابل‌های فتوولتائیک. در محیط‌های چالش‌برانگیز - چه زیر آفتاب سوزان، چه بادهای شدید، یا پاشش آب دریا -خرابی کابل یک گزینه نیست.
با درک تست کشش، انتخاب محصولات سازگار و تهیه از تولیدکنندگان دارای گواهینامه، EPC های خورشیدی، توسعه دهندگان و تیم های تدارکات می توانند اطمینان حاصل کنندانتقال برق ایمن، کارآمد و طولانی مدت.
آیا به دنبال کابل‌های PV هستید که استانداردهای کششی IEC، EN یا TÜV را برآورده کنند؟
شریک شدن باشرکت سیم و کابل دانیانگ وینپاور (شرکت بامسئولیت محدود)که گزارش‌های کامل آزمایش مکانیکی و قابلیت ردیابی مواد را ارائه می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که پروژه خورشیدی شما در آزمون زمان سربلند بیرون می‌آید.
زمان ارسال: ۲۲ ژوئیه ۲۰۲۵