Со брзиот глобален развој на фотоволтаичните (PV) системи за производство на енергија, фотоволтаичните кабли (PV кабли) - како критични компоненти што ги поврзуваат PV модулите, инверторите и кутиите за комбинирање - играат одлучувачка улога во целокупната безбедност и работниот век на сончевата електрана. Во споредба со конвенционалните енергетски кабли, фотоволтаичните кабли се одликуваат со високо специјализирани структурни дизајни и избор на материјали за кабли.
1. Што е фотоволтаичен кабел?
Фотоволтаичен кабел, познат и како соларен кабел или кабел специфичен за фотоволтаични системи, главно се користи во соларни електрани, дистрибуирани фотоволтаични системи и фотоволтаични инсталации на покриви. Вообичаени модели вклучуваат PV1-F и H1Z2Z2-K, кои се во согласност со меѓународните стандарди како што се EN 50618 и IEC 62930.
Бидејќи фотоволтаичните кабли се постојано изложени на надворешни средини, тие мора да работат сигурно при високи температури, силно ултравиолетово зрачење, ниски температури, влажност и изложеност на озон. Како резултат на тоа, нивните барања за изолациски материјали и материјали за обвивка се значително повисоки од оние на обичните кабли. Типични карактеристики вклучуваат отпорност на високи и ниски температури, одлична отпорност на УВ стареење, отпорност на хемиска корозија, отпорност на пламен, еколошка прифатливост и дизајниран работен век од 25 години или повеќе.
2. Предизвици за кабелските материјали во фотоволтаичните апликации
Во реални апликации, фотоволтаичните кабли обично се инсталираат директно на отворено. На пример, во европските региони, температурата на околината на фотоволтаичните системи може да се приближи до 100°C под сончеви услови. Во исто време, каблите се подложени на долготрајно УВ зрачење, флуктуации на температурата во текот на денот и ноќта и механички стрес.
Под такви услови, стандардните ПВЦ кабли или конвенционалните гумени кабли не можат да одржат стабилни долгорочни перформанси. Дури и гумените кабли оценети за работа на 90°C или ПВЦ каблите оценети за 70°C се склони кон стареење на изолацијата, пукање на обвивката и брзо влошување на перформансите кога се користат во надворешни фотоволтаични системи, што значително го скратува работниот век на системот.
3. Основни перформанси на фотоволтаични кабли: Специјализирани материјали за изолација и обвивка
Клучните предности во перформансите на фотоволтаичните кабли првенствено произлегуваат од нивните специфични за фотоволтаичните изолациски соединенија и соединенија за обвивка. Главниот материјален систем што се користи денес е полиолефин со вкрстено поврзување со зрачење, обично базиран на висококвалитетен полиетилен (PE) или други полиолефини.
Преку зрачење со електронски зрак, молекуларните синџири на материјалот се подложени на вкрстено поврзување, трансформирајќи ја структурата од термопластична во термореактивна. Овој процес значително ја подобрува отпорноста на топлина, отпорноста на стареење и механичките перформанси. Полиолефинските материјали со вкрстено поврзување со зрачење им овозможуваат на фотоволтаичните кабли да работат континуирано на 90–120°C, а истовремено обезбедуваат одлична флексибилност на ниски температури, отпорност на УВ, отпорност на озон и отпорност на пукање од стрес на животната средина. Покрај тоа, овие материјали се без халогени и се во согласност со еколошките прописи.
4. Споредба на структурата и материјалите: Фотоволтаични кабли наспроти конвенционални кабли
4.1 Типична структура и материјали на фотоволтаични кабли
Проводник: жарен бакарен проводник или калаен бакарен проводник, кој комбинира висока електрична спроводливост со отпорност на корозија.
Изолациски слој: Соединение за изолација од вкрстено поврзан полиолефин со зрачење (изолациски материјал специфичен за PV кабел)
Слој на обвивка: Соединение за обвивка од полиолефин со вкрстена врска со зрачење, кое обезбедува долготрајна надворешна заштита.
4.2 Типична структура и материјали на конвенционалните кабли
Проводник: Бакарен проводник или конзервиран бакарен проводник
Изолациски слој: ПВЦ изолационо соединение илиXLPE (вкрстено поврзан полиетилен)изолационен соединение
Слој на обвивка:ПВЦсоединение за обвивка
5. Фундаментални разлики во перформансите предизвикани од изборот на материјал
Од гледна точка на проводниците, фотоволтаичните кабли и конвенционалните кабли се во суштина исти. Фундаменталните разлики лежат во изборот на изолациски материјали и материјали за обвивка.
PVC изолацијата и PVC соединенијата за обвивка што се користат во конвенционалните кабли се главно погодни за внатрешни или релативно благи средини, нудејќи ограничена отпорност на топлина, изложеност на UV зрачење и стареење. Спротивно на тоа, изолацијата и соединенијата за обвивка од вкрстено поврзан полиолефин што се користат во фотоволтаичните кабли се специјално развиени за долготрајна работа на отворено и можат да одржуваат стабилни електрични и механички перформанси под екстремни услови на животната средина.
Затоа, иако замената на фотоволтаичните кабли со конвенционални кабли може да ги намали почетните трошоци, значително ги зголемува ризиците од одржување и го скратува целокупниот век на траење на фотоволтаичниот систем.
6. Заклучок: Изборот на материјал ја одредува долгорочната сигурност на фотоволтаичните системи
Фотоволтаичните кабли не се едноставни замени за обичните кабли, туку специјализирани кабелски производи дизајнирани специјално за фотоволтаични апликации. Нивната долгорочна сигурност фундаментално зависи од изборот на високо-перформансни материјали за изолација на фотоволтаични кабли и материјали за обвивка, особено од правилната примена на системи со вкрстено поврзани полиолефински материјали со зрачење.
За дизајнерите на фотоволтаични системи, инсталатерите и добавувачите на материјал за кабли, темелното разбирање на разликите во нивото на материјал помеѓу фотоволтаичните кабли и конвенционалните кабли е од суштинско значење за да се обезбеди безбедно, стабилно и долгорочно работење на фотоволтаичните електрани.
Време на објавување: 31 декември 2025 година