Фотоэлектрлік (ФЭ) электр энергиясын өндіру жүйелерінің әлемдік қарқынды дамуымен фотоэлектрлік кабельдер (ФЭ кабельдері) – фотоэлектрлік модульдерді, инверторларды және комбайн қораптарын байланыстыратын маңызды компоненттер ретінде – күн электр станциясының жалпы қауіпсіздігі мен қызмет ету мерзімінде шешуші рөл атқарады. Дәстүрлі электр кабельдерімен салыстырғанда, фотоэлектрлік кабельдер жоғары мамандандырылған құрылымдық дизайндар мен кабель материалдарын таңдауға ие.
1. Фотоэлектрлік кабель дегеніміз не?
Фотоэлектрлік кабель, сондай-ақ күн кабелі немесе фотоэлектрлік кабель деп те аталады, негізінен күн электр станцияларында, таратылған фотоэлектрлік жүйелерде және шатырдағы фотоэлектрлік қондырғыларда қолданылады. Жалпы модельдерге EN 50618 және IEC 62930 сияқты халықаралық стандарттарға сәйкес келетін PV1-F және H1Z2Z2-K жатады.
Фотоэлектрлік кабельдер үнемі сыртқы ортаға әсер ететіндіктен, олар жоғары температурада, күшті ультракүлгін сәулеленуде, төмен температурада, ылғалдылықта және озон әсерінде сенімді жұмыс істеуі керек. Нәтижесінде, олардың оқшаулағыш материалдары мен қаптама материалдарына қойылатын талаптары қарапайым кабельдерге қарағанда айтарлықтай жоғары. Типтік сипаттамаларына жоғары және төмен температураларға төзімділік, ультракүлгін сәулеленуге тамаша төзімділік, химиялық коррозияға төзімділік, жалынға төзімділік, қоршаған ортаға зиянсыздық және 25 жыл немесе одан да көп қызмет ету мерзімі жатады.
2. Фотоэлектрлік қолданбалардағы кабельдік материалдарға қатысты қиындықтар
Нақты өмірде фотоэлектрлік кабельдер әдетте тікелей сыртқа орнатылады. Мысалы, еуропалық аймақтарда күн шуақты жағдайда фотоэлектрлік жүйелердің қоршаған орта температурасы 100°C-қа жетуі мүмкін. Сонымен қатар, кабельдер ұзақ мерзімді ультракүлгін сәулеленуге, күндізгі-түнгі температураның ауытқуларына және механикалық кернеуге ұшырайды.
Мұндай жағдайларда стандартты ПВХ кабельдері немесе кәдімгі резеңке кабельдер ұзақ мерзімді тұрақты өнімділікті сақтай алмайды. Тіпті 90°C температурада жұмыс істеуге арналған резеңке кабельдер немесе 70°C температурада жұмыс істеуге арналған ПВХ кабельдері де сыртқы фотоэлектрлік жүйелерде пайдаланылған кезде оқшаулаудың ескіруіне, қабықтың жарылуына және өнімділіктің тез төмендеуіне бейім, бұл жүйенің қызмет ету мерзімін айтарлықтай қысқартады.
3. Фотоэлектрлік кабельдердің негізгі сипаттамалары: мамандандырылған оқшаулағыш және қаптама материалдары
Фотоэлектрлік кабельдердің негізгі өнімділік артықшылықтары, ең алдымен, олардың фотоэлектрлік оқшаулағыш қосылыстары мен қабықша қосылыстарынан туындайды. Бүгінгі таңда қолданылатын негізгі материалдық жүйе - әдетте жоғары сапалы полиэтиленге (ПЭ) немесе басқа полиолефиндерге негізделген радиациялық көлденең байланысқан полиолефин.
Электронды-сәулелік сәулелену арқылы материалдың молекулалық тізбектері көлденең байланысқа түседі, бұл құрылымды термопластикалықтан термосеткаға айналдырады. Бұл процесс жылуға төзімділікті, қартаюға төзімділікті және механикалық өнімділікті айтарлықтай арттырады. Радиациялық көлденең байланысқан полиолефинді материалдар фотоэлектрлік кабельдердің 90-120°C температурада үздіксіз жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, сонымен қатар төмен температураға төзімділікті, ультракүлгін сәулелерге төзімділікті, озонға төзімділікті және қоршаған ортаның күйзелісіне төзімділікті қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, бұл материалдар галогенсіз және экологиялық таза.
4. Құрылымдық және материалдық салыстыру: Фотоэлектрлік кабельдер мен дәстүрлі кабельдер
4.1 Фотоэлектрлік кабельдердің типтік құрылымы мен материалдары
Өткізгіш: жоғары электр өткізгіштігі мен коррозияға төзімділікті біріктіретін күйдірілген мыс өткізгіш немесе қалайыланған мыс өткізгіш
Оқшаулау қабаты: Радиациялық көлденең байланысқан полиолефинді оқшаулағыш қосылыс (ФТ кабельге тән оқшаулағыш материал)
Қабық қабаты: ұзақ мерзімді сыртқы қорғанысты қамтамасыз ететін радиациялық көлденең байланысқан полиолефинді қабық қосылысы
4.2 Кәдімгі кабельдердің типтік құрылымы мен материалдары
Өткізгіш: Мыс өткізгіш немесе қалайыланған мыс өткізгіш
Оқшаулау қабаты: ПВХ оқшаулағыш қосылысы немесеXLPE (айқас байланысқан полиэтилен)оқшаулағыш қоспа
Қабық қабаты:ПВХқаптама қоспасы
5. Материалды таңдаудан туындаған негізгі өнімділік айырмашылықтары
Өткізгіш тұрғысынан фотоэлектрлік кабельдер мен кәдімгі кабельдер іс жүзінде бірдей. Негізгі айырмашылықтар оқшаулағыш материалдар мен қаптама материалдарын таңдауда жатыр.
Дәстүрлі кабельдерде қолданылатын ПВХ оқшаулағышы және ПВХ қабықшалары негізінен үй ішіндегі немесе салыстырмалы түрде жұмсақ ортаға жарамды, жылуға, ультракүлгін сәулеленуге және қартаюға шектеулі төзімділік ұсынады. Керісінше, фотоэлектрлік кабельдерде қолданылатын радиациялық көлденең байланысқан полиолефинді оқшаулағыш және қабықшалары ұзақ мерзімді ашық ауада жұмыс істеу үшін арнайы жасалған және экстремалды қоршаған орта жағдайларында тұрақты электрлік және механикалық өнімділікті сақтай алады.
Сондықтан, фотоэлектрлік кабельдерді дәстүрлі кабельдермен алмастыру бастапқы шығындарды азайтуы мүмкін болса да, бұл техникалық қызмет көрсету тәуекелдерін айтарлықтай арттырады және фотоэлектрлік жүйенің жалпы қызмет ету мерзімін қысқартады.
6. Қорытынды: Материалды таңдау фотоэлектрлік жүйелердің ұзақ мерзімді сенімділігін анықтайды
Фотоэлектрлік кабельдер қарапайым кабельдердің қарапайым алмастырғыштары емес, фотоэлектрлік қолданбалар үшін арнайы жасалған мамандандырылған кабель өнімдері болып табылады. Олардың ұзақ мерзімді сенімділігі негізінен жоғары өнімді фотоэлектрлік кабель оқшаулағыш материалдары мен қабықша материалдарын таңдауға, әсіресе радиациялық көлденең байланысқан полиолефинді материал жүйелерін дұрыс қолдануға байланысты.
Фотоэлектрлік жүйе дизайнерлері, орнатушылары және кабель материалдарын жеткізушілер үшін фотоэлектрлік электр станцияларының қауіпсіз, тұрақты және ұзақ мерзімді жұмысын қамтамасыз ету үшін фотоэлектрлік кабельдер мен дәстүрлі кабельдер арасындағы материал деңгейіндегі айырмашылықтарды мұқият түсіну өте маңызды.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 31 желтоқсан