Nos últimos anos, A indústria de geração de energia solar fotovoltaica experimentou um rápido desenvolvimento, com aumento anual da capacidade instalada de usinas fotovoltaicas. Porém, devido ao atraso na pesquisa e promoção de cabos solares fotovoltaicos especializados, durante a construção e operação dessas usinas, Cabos convencionais ainda são utilizados para conectar os equipamentos das usinas fotovoltaicas.
Índice
- Cables Fotovoltaicos Especializados
- Requisitos de resistência a altas ou baixas temperaturas
- Requisitos de resistência à umidade e ao calor
- Requisitos de resistência à luz solar e aos raios ultravioleta
- Requisitos de resistência a ácidos, Álcalis e névoa salina
- Requisitos de resistência ao ozônio
- Conclusão
Cables Fotovoltaicos Especializados
Os cabos convencionais não atendem aos requisitos de uso porque fatores ambientais complexos e mutáveis não foram levados em consideração na operação e no layout das usinas solares fotovoltaicas., o que levou a frequentes problemas de qualidade nessas fábricas. Especialmente evidentes são os problemas de qualidade causados pelo facto de as propriedades do cabos elétricos convencionais não atendem aos requisitos do ambiente de uso das usinas de energia.
Os cabos dedicados para energia fotovoltaica são projetados levando em consideração o ambiente operacional complexo e mutável das usinas de energia solar fotovoltaica e podem atender aos requisitos de layout e operação dessas usinas.. O uso de cabos solares fotovoltaicos dedicados no lado de corrente contínua das usinas solares fotovoltaicas pode efetivamente reduzir a ocorrência de problemas de qualidade..
Requisitos de resistência a altas ou baixas temperaturas
Com a construção de usinas solares fotovoltaicas em todo o mundo, os cabos devem ter uma ampla faixa de resistência à temperatura. Em algumas áreas do hemisfério norte, os cabos são necessários para serem capazes de suportar temperaturas extremamente baixas, já que em algumas regiões as temperaturas podem atingir cerca de -40 °C, e ainda mais baixo.
Por contraste, em algumas áreas quentes, a temperatura na superfície pode facilmente exceder +70 °C. Considerando que a temperatura de trabalho do condutor é superior à temperatura ambiente e gera calor ao evaporar, ao mesmo tempo, tendo em conta que em áreas com fraca ventilação nos telhados e efeitos ineficientes de dissipação de calor nas estruturas, temperaturas extremas podem facilmente exceder +90 °C. Isto exige que a temperatura do material do cabo atenda aos requisitos operacionais da planta em condições climáticas extremas..
Los cabos isolados têm propriedades diferentes resistência à temperatura dependendo dos materiais utilizados para isolamento e cobertura. A seguir, Uma comparação entre cabos de alimentação VV é apresentada-0.6/1 yYJV-0.6/1, e o cabo ZMS especial para energia fotovoltaica.
VV-0.6/1 Cabo
O cabo VV-0.6/1 geralmente usa isolamento de cloreto de polivinila (PVC) tipo J70 e revestimento de PVC tipo H70. Tanto o tipo J70 quanto o tipo H70 têm uma temperatura máxima de trabalho de 70 °C. Quando a temperatura ambiente ou a temperatura de trabalho do condutor exceder o 70 °C, O isolamento do tipo J70 irá amolecer e aderir, o que resultará na diminuição do desempenho do isolamento e poderá levar à falha do isolamento, causando curto-circuito no cabo.
Além do mais, a temperaturas superiores a 70 °C, O revestimento H70 também amolece e gruda, perdendo sua função protetora. O teste de fragilidade por impacto do material de revestimento H70 é realizado a uma temperatura de -25 °C. Sob estas condições de temperatura, passar no teste de fragilidade por impacto significa que o material de revestimento é adequado para condições de baixa temperatura. Isto também significa que quando a temperatura ambiente for inferior -25 °C, é provável que o revestimento de cabos tornar-se quebradiço e rachar, diminuindo ou perdendo sua função protetora.
YJV-0.6/1 Cabo
Cabo YJV-0.6/1 utiliza materiais de isolamento de polietileno reticulado e revestimento de PVC tipo HI-90, ambos com temperatura máxima de trabalho de 90 °C. O teste de fragilidade por impacto do material de revestimento HI-90 é realizado a uma temperatura de -20 °C. Quando a temperatura ambiente ou a temperatura de trabalho do condutor exceder o 90 °C, o isolamento ainda apresentará diminuição de desempenho ou problemas de falha. Quando a temperatura ambiente for inferior a -20 °C, a função de proteção do revestimento do cabo será reduzida ou perdida.
Cabo Solar Especial
Por outro lado, o ZMS cabo solar especial usa isolamento de poliolefina reticulada e materiais de revestimento 125 °C. Desde que a temperatura ambiente e a temperatura máxima de trabalho do condutor do cabo não excedam 125 °C, Este tipo de cabo não apresentará problemas de diminuição ou falha no desempenho do isolamento ou redução ou perda da função de proteção da bainha. Além do mais, O limite de baixa temperatura do material da bainha deste cabo é -40 °C, que atende aos requisitos de ambientes de baixa temperatura na maioria das regiões.
Requisitos de resistência à umidade e ao calor
Flutuações frequentes de temperatura e umidade têm impacto direto no envelhecimento do isolamento e dos materiais de cobertura. Isto é especialmente relevante em áreas com grandes variações de temperatura diárias e sazonais., bem como em regiões úmidas e chuvosas, onde o impacto no envelhecimento dos materiais de isolamento e cobertura é mais pronunciado. Na prática, algumas usinas de energia solar fotovoltaica estão localizadas diretamente na água, o que implica que os cabos devem funcionar normalmente em ambientes úmidos de longo prazo.
Os cabos convencionais não levam em consideração os efeitos da umidade e da variação do calor no envelhecimento dos materiais. Em vez de, Cabos solares fotovoltaicos especializados são projetados considerando esses fatores. Os materiais de isolamento e cobertura selecionados são testados para +90 °C e 85% umidade de acordo com métodos especificados. Depois dos testes, a redução na resistência à tração e no alongamento na ruptura do isolamento e da camisa não excede o 30%. Portanto, Cabos fotovoltaicos qualificados podem atender aos requisitos de usinas de energia solar diante de mudanças de temperatura e umidade.
Requisitos de resistência à luz solar e aos raios ultravioleta
As usinas solares fotovoltaicas estão expostas a longos períodos de radiação solar intensa, que inclui uma variedade de radiação solar, especialmente raios ultravioleta que aceleram o envelhecimento do isolamento e da bainha do cabo. Muitos cabos em usinas fotovoltaicas são instalados ao ar livre, dos módulos solares à caixa de junção e até dos cabos aos inversores, e na maioria dos casos, esses fios estão diretamente expostos. Isto requer que os cabos sejam capazes de resistir à radiação solar e aos raios ultravioleta., garantindo a operação normal a longo prazo sob radiação vertical da luz solar e raios ultravioleta.
Em áreas como desertos e regiões arenosas, cabos utilizados em usinas solares fotovoltaicas devem considerar a resistência à luz solar e aos raios ultravioleta. De acordo com os regulamentos de sistemas de cabos de geração de energia solar fotovoltaica, Estes cabos devem passar por testes de envelhecimento artificial devido às condições climáticas.
Portanto, Cabos fotovoltaicos qualificados podem funcionar normalmente por longos períodos sob a radiação solar e raios ultravioleta. Em vez de, cabos convencionais, Sob estas condições, verão o seu envelhecimento acelerado no isolamento e na cobertura, o que resultaria em uma diminuição ou perda de resistência de isolamento e uma diminuição na proteção da jaqueta.
Requisitos de resistência a ácidos, Álcalis e névoa salina
Algumas usinas solares fotovoltaicas estão localizadas em locais especiais, como perto do mar ou em áreas pantanosas. Nessas áreas, a concentração de sal no ar, especialmente em névoa salina, é alto. Além do mais, algumas usinas de energia solar fotovoltaica estão localizadas em antigas minas de sal, onde o teor de sal no solo é alto. Em condições ambientais como estas, Os cabos utilizados devem ter uma forte resistência a Nevoeiro perigoso e ser capaz de resistir a ambientes ácidos e alcalinos.
Os cabos solares fotovoltaicos projetados para tais ambientes usam condutores de cobre estanhado., o que melhora a resistência à oxidação e corrosão do condutor. Além do mais, Sua capa pode passar em testes de névoa salina e ácido alcalino. Portanto, Cabos fotovoltaicos qualificados apresentam forte resistência à névoa salina e à corrosão ácida e alcalina, enquanto as normas técnicas aplicadas aos cabos elétricos convencionais não exigem resistência à névoa salina ou a ambientes ácidos e alcalinos..
Requisitos de resistência ao ozônio
Algumas áreas onde estão localizadas usinas de energia solar fotovoltaica apresentam níveis elevados de ozônio, e o ozônio pode ter um efeito corrosivo nas bainhas dos cabos, acelerando seu envelhecimento e afetando seu desempenho. Os cabos convencionais não levam em consideração este efeito corrosivo do ozônio no revestimento do cabo, enquanto os cabos fotovoltaicos foram projetados levando este fator em consideração.
Los cabos qualificados a energia fotovoltaica deve passar nos testes de resistência ao ozônio, o que significa que depois 24 horas em um ambiente com concentração de ozônio de 0.025-0.030%, a tampa não deve ter rachaduras. Portanto, mesmo em áreas com níveis elevados de ozônio, Os cabos fotovoltaicos podem funcionar normalmente por longos períodos.
Conclusão
As características mencionadas que os cabos fotovoltaicos possuem os tornam adequados para usinas de energia solar fotovoltaica em diferentes condições ambientais., garantindo sua operação segura a longo prazo. Por contraste, cabos convencionais têm dificuldade em cumprir esse propósito.
Portanto, em projetos de construção de usinas de energia solar, especialmente em projetos onde o meio ambiente é particularmente desafiador, A escolha de cabos solares fotovoltaicos especializados em vez de cabos convencionais garante efetivamente a operação estável e de longo prazo da planta. Esse, na sua vez, garante benefícios operacionais sustentáveis e positivos da planta ao longo do tempo.