З хуткім глабальным развіццём фотаэлектрычных (ФЭ) сістэм вытворчасці энергіі, фотаэлектрычныя кабелі (ФЭ кабелі) — як найважнейшыя кампаненты, якія злучаюць ФЭ модулі, інвертары і аб'яднальныя скрынкі — адыгрываюць вырашальную ролю ў агульнай бяспецы і тэрміне службы сонечнай электрастанцыі. У параўнанні з традыцыйнымі сілавымі кабелямі, фотаэлектрычныя кабелі маюць вузкаспецыялізаваную структурную канструкцыю і выбар матэрыялу кабеля.
1. Што такое фотаэлектрычны кабель?
Фотаэлектрычны кабель, таксама вядомы як сонечны кабель або кабель для фотаэлектрычных сістэм, у асноўным выкарыстоўваецца ў сонечных электрастанцыях, размеркаваных фотаэлектрычных сістэмах і дахавых фотаэлектрычных устаноўках. Распаўсюджаныя мадэлі ўключаюць PV1-F і H1Z2Z2-K, якія адпавядаюць міжнародным стандартам, такім як EN 50618 і IEC 62930.
Паколькі фотаэлектрычныя кабелі пастаянна падвяргаюцца ўздзеянню вонкавага асяроддзя, яны павінны надзейна працаваць пры высокіх тэмпературах, моцным ультрафіялетавым выпраменьванні, нізкіх тэмпературах, вільготнасці і ўздзеянні азону. У выніку патрабаванні да ізаляцыйных матэрыялаў і матэрыялаў абалонкі значна вышэйшыя, чым да звычайных кабеляў. Тыповыя характарыстыкі ўключаюць устойлівасць да высокіх і нізкіх тэмператур, выдатную ўстойлівасць да старэння пад уздзеяннем ультрафіялетавага выпраменьвання, хімічную ўстойлівасць да карозіі, вогнеўстойлівасць, экалагічнасць і разліковы тэрмін службы 25 гадоў і больш.
2. Праблемы з кабельнымі матэрыяламі ў фотаэлектрычных прымяненнях
У рэальных умовах прымянення фотаэлектрычныя кабелі звычайна ўсталёўваюцца непасрэдна на вуліцы. Напрыклад, у еўрапейскіх рэгіёнах тэмпература навакольнага асяроддзя фотаэлектрычных сістэм можа дасягаць 100°C у сонечныя ўмовы. У той жа час кабелі падвяргаюцца працягламу ўздзеянню ультрафіялетавага выпраменьвання, ваганняў тэмпературы паміж днём і ноччу і механічных нагрузак.
У такіх умовах стандартныя ПВХ-кабелі або звычайныя гумовыя кабелі не могуць падтрымліваць стабільную працяглую працу. Нават гумовыя кабелі, разлічаныя на працу пры тэмпературы 90°C, або ПВХ-кабелі, разлічаныя на тэмпературу 70°C, схільныя да старэння ізаляцыі, расколін абалонкі і хуткага зніжэння прадукцыйнасці пры выкарыстанні ў вонкавых фотаэлектрычных сістэмах, што значна скарачае тэрмін службы сістэмы.
3. Асноўныя характарыстыкі фотаэлектрычных кабеляў: спецыялізаваныя ізаляцыйныя і абалонкавыя матэрыялы
Асноўныя перавагі фотаэлектрычных кабеляў у першую чаргу абумоўлены іх спецыфічнымі для фотаэлектрычных сістэм ізаляцыйнымі і абалонкавымі злучэннямі. Асноўнай матэрыяльнай сістэмай, якая выкарыстоўваецца сёння, з'яўляецца радыяцыйна-зшыты поліалефін, звычайна на аснове высакаякаснага поліэтылену (ПЭ) або іншых поліалефінаў.
Дзякуючы электронна-прамянёваму апрамяненню малекулярныя ланцугі матэрыялу зшываюцца, ператвараючы структуру з тэрмапластычнай у тэрмарэактыўную. Гэты працэс істотна паляпшае награвальную ўстойлівасць, устойлівасць да старэння і механічныя характарыстыкі. Радыяцыйна-зшытыя поліалефінавыя матэрыялы дазваляюць фотаэлектрычным кабелям працаваць бесперапынна пры тэмпературы 90–120°C, адначасова забяспечваючы выдатную гнуткасць пры нізкіх тэмпературах, устойлівасць да ультрафіялетавага выпраменьвання, азону і расколін пад уздзеяннем навакольнага асяроддзя. Акрамя таго, гэтыя матэрыялы не ўтрымліваюць галагенаў і экалагічна чыстыя.
4. Параўнанне структуры і матэрыялаў: фотаэлектрычныя кабелі супраць звычайных кабеляў
4.1 Тыповая структура і матэрыялы фотаэлектрычных кабеляў
Праваднік: адпаленая медная правадніца або луджаная медная правадніца, якая спалучае высокую электраправоднасць з каразійнай устойлівасцю
Ізаляцыйны пласт: радыяцыйна-зшыты поліалефінавы ізаляцыйны кампаунд (ізаляцыйны матэрыял, спецыфічны для фотаэлектрычных кабеляў)
Абалонка: радыяцыйна-зшыты поліалефінавы абалонкавы кампазіт, які забяспечвае доўгатэрміновую абарону ад вонкавага асяроддзя
4.2 Тыповая структура і матэрыялы звычайных кабеляў
Праваднік: медны праваднік або луджаны медны праваднік
Ізаляцыйны пласт: ПВХ-ізаляцыйны кампаунд абоXLPE (зшыты поліэтылен)ізаляцыйная сумесь
Абалонка:ПВХабалонкавая кампазіт
5. Фундаментальныя адрозненні ў прадукцыйнасці, выкліканыя выбарам матэрыялу
З пункту гледжання праваднікоў, фотаэлектрычныя кабелі і звычайныя кабелі па сутнасці аднолькавыя. Асноўныя адрозненні заключаюцца ў выбары ізаляцыйных матэрыялаў і матэрыялаў абалонкі.
ПВХ-ізаляцыйныя і абалонкавыя кампазіты, якія выкарыстоўваюцца ў звычайных кабелях, у асноўным падыходзяць для выкарыстання ў памяшканнях або адносна мяккіх умовах, прапаноўваючы абмежаваную ўстойлівасць да нагрэву, уздзеяння ультрафіялетавага выпраменьвання і старэння. У адрозненне ад гэтага, радыяцыйна-зшытыя поліалефінавыя ізаляцыйныя і абалонкавыя кампазіты, якія выкарыстоўваюцца ў фотаэлектрычных кабелях, спецыяльна распрацаваны для працяглай эксплуатацыі на адкрытым паветры і могуць падтрымліваць стабільныя электрычныя і механічныя характарыстыкі ў экстрэмальных умовах навакольнага асяроддзя.
Такім чынам, хоць замена звычайных кабеляў фотаэлектрычнымі кабелямі можа знізіць першапачатковыя выдаткі, яна значна павялічвае рызыкі абслугоўвання і скарачае агульны тэрмін службы фотаэлектрычнай сістэмы.
6. Выснова: Выбар матэрыялу вызначае доўгатэрміновую надзейнасць фотаэлектрычных сістэм
Фотаэлектрычныя кабелі — гэта не простая замена звычайным кабелям, а спецыялізаваная кабельная прадукцыя, распрацаваная спецыяльна для фотаэлектрычных прымяненняў. Іх доўгатэрміновая надзейнасць у асноўным залежыць ад выбару высокапрадукцыйных ізаляцыйных матэрыялаў і абалонкі фотаэлектрычных кабеляў, у прыватнасці, ад правільнага прымянення радыяцыйна-зшытых поліалефінавых матэрыялаў.
Для праекціроўшчыкаў, мантажнікаў фотаэлектрычных сістэм і пастаўшчыкоў кабельных матэрыялаў глыбокае разуменне адрозненняў ва ўзроўні матэрыялаў паміж фотаэлектрычнымі кабелямі і звычайнымі кабелямі мае важнае значэнне для забеспячэння бяспечнай, стабільнай і доўгатэрміновай працы фотаэлектрычных электрастанцый.
Час публікацыі: 31 снежня 2025 г.