เหตุใดการทดสอบแรงดึงจึงมีความสำคัญสำหรับสายโฟโตโวลตาอิคในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ในขณะที่พลังงานแสงอาทิตย์ยังคงขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงของโลกไปสู่การผลิตไฟฟ้าสะอาด ความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบระบบโฟโตโวลตาอิก (PV) จึงมีความสำคัญยิ่งกว่าที่เคย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ทะเลทราย หลังคาบ้าน แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ และแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง ในบรรดาส่วนประกอบทั้งหมดสายเคเบิล PV เป็นเส้นชีวิตของการส่งพลังงาน เพื่อให้มั่นใจถึงความทนทานและประสิทธิภาพในระยะยาว การทดสอบทางกลศาสตร์หนึ่งข้อจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง:การทดสอบแรงดึง.

บทความนี้จะเจาะลึกถึงความหมายของการทดสอบแรงดึงสำหรับสายเคเบิล PV เหตุใดจึงจำเป็น มีมาตรฐานใดบ้างที่ควบคุม และวัสดุและโครงสร้างสายเคเบิลส่งผลต่อความแข็งแรงแรงดึงอย่างไร

1. การทดสอบแรงดึงในสายเคเบิล PV คืออะไร?

การทดสอบแรงดึงเป็นขั้นตอนทางกลที่ใช้ในการวัดความสามารถในการต้านทานของวัสดุหรือส่วนประกอบแรงดึงดูดจนกระทั่งเกิดความล้มเหลว ในกรณีของสายโฟโตโวลตาอิก ปัจจัยนี้จะเป็นตัวกำหนดว่าส่วนประกอบของสาย เช่น ฉนวน ปลอกหุ้ม และตัวนำ จะสามารถรับแรงทางกลได้มากน้อยเพียงใด ก่อนที่จะแตกหักหรือเสียรูป

ในการทดสอบแรงดึง ตัวอย่างสายเคเบิลจะถูกยึดไว้ที่ปลายทั้งสองด้านและดึงออกจากกันโดยใช้เครื่องทดสอบอเนกประสงค์ด้วยความเร็วที่ควบคุมได้ การวัดจะดำเนินการดังนี้:

• แรงทำลาย(วัดเป็นหน่วยนิวตันหรือ MPa)

• การยืดตัวที่จุดขาด(ยืดได้เท่าไหร่ก่อนจะล้มเหลว) และ

• ความแข็งแรงแรงดึง(ความเค้นสูงสุดที่วัสดุสามารถทนได้)

การทดสอบแรงดึงจะดำเนินการบนชั้นแต่ละชั้นของสายเคเบิล (ฉนวนและปลอกหุ้ม) และบางครั้งอาจรวมถึงชุดประกอบทั้งหมด ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดมาตรฐาน

2. เหตุใดจึงต้องทดสอบแรงดึงของสายโฟโตโวลตาอิค?

การทดสอบแรงดึงไม่ใช่เพียงขั้นตอนในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังสัมพันธ์โดยตรงกับประสิทธิภาพของสายเคเบิลในโลกแห่งความเป็นจริงอีกด้วย

เหตุผลหลักที่สายเคเบิล PV จำเป็นต้องทดสอบแรงดึง:

• ความเครียดในการติดตั้ง:ในระหว่างการร้อย ดึง และดัด สายเคเบิลจะเกิดแรงตึง ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายภายในได้หากความแข็งแรงไม่เพียงพอ

• ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม:แรงดันลม ภาระหิมะ แรงสั่นสะเทือนทางกล (เช่น จากเครื่องติดตาม) หรือการกัดเซาะทรายสามารถสร้างแรงได้ตามกาลเวลา

• การประกันความปลอดภัย:สายเคเบิลที่อยู่ภายใต้แรงดึงจนแตกร้าว แยกออก หรือสูญเสียสภาพนำไฟฟ้า อาจทำให้สูญเสียพลังงานหรืออาจถึงขั้นเกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้

• การปฏิบัติตามและความน่าเชื่อถือ:โครงการในระดับสาธารณูปโภค เชิงพาณิชย์ และสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต้องการคุณสมบัติเชิงกลที่ผ่านการรับรองเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานระดับโลก

โดยสรุป การทดสอบแรงดึงช่วยให้มั่นใจได้ว่าสายเคเบิลสามารถทนต่อความเครียดเชิงกลโดยไม่เกิดความล้มเหลว, ลดความเสี่ยงและเพิ่มเสถียรภาพในระยะยาว

3. มาตรฐานอุตสาหกรรมที่ควบคุมการทดสอบแรงดึงของสายเคเบิล PV

สายเคเบิลโฟโตโวลตาอิคส์จะต้องเป็นไปตามมาตรฐานสากลที่เข้มงวดซึ่งระบุข้อกำหนดแรงดึงขั้นต่ำสำหรับส่วนต่างๆ ของสายเคเบิล

มาตรฐานที่สำคัญ ได้แก่:

• IEC 62930:กำหนดความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวของวัสดุฉนวนและปลอกหุ้มก่อนและหลังการเสื่อมสภาพ

• EN 50618:มาตรฐานยุโรปสำหรับสายเคเบิล PV ที่ต้องมีการทดสอบความทนทานเชิงกล รวมถึงความแข็งแรงแรงดึงของปลอกหุ้มและฉนวน

• TÜV 2PfG 1169/08.2007:มุ่งเน้นไปที่สายเคเบิลสำหรับระบบ PV ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 1.8 kV DC รวมถึงข้อกำหนดการทดสอบแรงดึงและการยืดตัวโดยละเอียด

• UL 4703 (สำหรับตลาดสหรัฐอเมริกา):รวมถึงการทดสอบความแข็งแรงแรงดึงระหว่างการประเมินวัสดุด้วย

มาตรฐานแต่ละข้อกำหนดไว้ว่า:

• ความแข็งแรงแรงดึงขั้นต่ำ(เช่น ≥12.5 MPa สำหรับฉนวน XLPE)

• การยืดตัวที่จุดขาด(เช่น ≥125% ขึ้นไป ขึ้นอยู่กับวัสดุ)

• เงื่อนไขการทดสอบความชรา(เช่น อบที่อุณหภูมิ 120°C เป็นเวลา 240 ชั่วโมง) และ

• ขั้นตอนการทดสอบ(ความยาวตัวอย่าง, ความเร็ว, สภาพแวดล้อม)

มาตรฐานเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าสายเคเบิลมีความทนทานเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการของการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลก

4. วัสดุและโครงสร้างของสายเคเบิลมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพแรงดึงอย่างไร

สายเคเบิล PV ไม่ได้ถูกสร้างมาเท่าเทียมกันทั้งหมดองค์ประกอบของวัสดุและการออกแบบสายเคเบิลมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความแข็งแรงแรงดึง

ผลกระทบต่อวัสดุ:

• XLPE (โพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง):มีความแข็งแรงแรงดึงและเสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่า มักใช้ในสายเคเบิลที่ได้รับการจัดอันดับ EN 50618

• พีวีซี:ราคาไม่แพงแต่มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำกว่า จึงนิยมใช้ในงาน PV กลางแจ้งหรือในระดับสาธารณูปโภคน้อยกว่า

• TPE / LSZH:ตัวเลือกควันต่ำ ปราศจากฮาโลเจน ที่สร้างสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพแรงดึงปานกลาง

ผลกระทบของตัวนำ:

• ทองแดงเคลือบดีบุก:เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนและปรับปรุงการยึดติดทางกลกับฉนวน

• แบบ Stranded vs. แบบ Solid:ตัวนำแบบเกลียวช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและลดความเสี่ยงในการแตกหักภายใต้แรงดึงซ้ำๆ

การออกแบบโครงสร้าง:

• การเสริมปลอก:สายเคเบิล PV บางสายมีการออกแบบด้วยเส้นใยอะรามิดหรือแบบปลอกคู่เพื่อเพิ่มความต้านทานแรงดึง

• มัลติคอร์ เทียบกับ ซิงเกิลคอร์:สายเคเบิลหลายแกนโดยทั่วไปจะมีพฤติกรรมเชิงกลที่ซับซ้อนกว่า แต่ก็อาจได้รับประโยชน์จากสารตัวเติมที่เสริมแรง

การเลือกใช้วัสดุคุณภาพสูงและการออกแบบโครงสร้างที่เหมาะสมช่วยเพิ่มความสามารถของสายเคเบิลในการผ่านการทดสอบแรงดึงและการทำงานภายใต้สภาวะภาคสนามได้อย่างมีนัยสำคัญ

บทสรุป

การทดสอบแรงดึงเป็นเกณฑ์มาตรฐานพื้นฐานในการรับรองความทนทานเชิงกลของสายเคเบิลโฟโตโวลตาอิคส์ ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย ไม่ว่าจะเป็นภายใต้แสงแดดที่แผดเผา ลมแรง หรือละอองน้ำนอกชายฝั่งความล้มเหลวของสายเคเบิลไม่ใช่ทางเลือก.

โดยการทำความเข้าใจการทดสอบแรงดึง การเลือกผลิตภัณฑ์ที่สอดคล้อง และการจัดหาจากผู้ผลิตที่ได้รับการรับรอง EPC พลังงานแสงอาทิตย์ นักพัฒนา และทีมจัดซื้อสามารถรับประกันได้การส่งพลังงานที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และยาวนาน.

กำลังมองหาสายเคเบิล PV ที่ตรงตามมาตรฐานแรงดึง IEC, EN หรือ TÜV หรือไม่?
ร่วมมือกับบริษัท ดันยาง วินพาวเวอร์ ไวร์ แอนด์ เคเบิล เอ็มเอฟจี จำกัดผู้จัดทำรายงานการทดสอบเชิงกลอย่างครบถ้วนและการตรวจสอบย้อนกลับวัสดุเพื่อให้มั่นใจว่าโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณจะผ่านการทดสอบของกาลเวลา