随着开发商寻求利用未充分利用的水面并减少土地竞争，海上和浮动太阳能装置迅速增长。2024年，浮动太阳能光伏市场价值达77亿美元，预计未来十年将稳步增长，这得益于材料和系泊系统的技术进步以及许多地区的扶持政策。在此背景下，海洋光伏电缆成为关键部件：它们必须在漫长的使用寿命内承受恶劣的海水、紫外线照射、海浪机械应力和生物污损。TÜV莱茵的2PfG 2962标准（TÜV Bauart标志的衍生产品）专门针对这些挑战，通过定义海洋光伏应用中电缆的性能测试和认证要求来应对这些挑战。
本文探讨了制造商如何通过强大的性能测试和设计实践来满足 2PfG 2962 要求。
1. 2PfG 2962 标准概述
2PfG 2962 标准是德国莱茵 TÜV 专为海上和浮动应用光伏电缆制定的规范。该标准以通用光伏电缆规范（例如，适用于陆基光伏的 IEC 62930 / EN 50618）为基础，并增加了针对海水、紫外线、机械疲劳和其他特定海洋应力源的严格测试。该标准的目标是确保在变化多端、严苛的海上条件下的电气安全性、机械完整性和长期耐用性。它适用于近岸和浮动光伏系统中使用的额定电压通常高达 1,500 V 的直流电缆，要求对生产质量进行一致的控制，以确保批量生产的认证电缆与经过测试的原型电缆相匹配。
2. 船舶光伏电缆面临的环境和运营挑战
海洋环境对电缆施加了多种并发压力：
盐水腐蚀和化学暴露：连续或间歇性浸泡在海水中会腐蚀导体镀层并降解聚合物护套。
紫外线辐射和阳光驱动的老化：浮动阵列直接暴露在阳光下会加速聚合物脆化和表面开裂。
极端温度和热循环：每日和季节性的温度变化会引起膨胀/收缩循环，从而对绝缘粘合造成压力。
机械应力：波浪运动和风动会导致浮子或系泊硬件的动态弯曲、挠曲和潜在磨损。
生物污垢和海洋生物：电缆表面藻类、藤壶或微生物群落的生长会改变热耗散并增加局部应力。
安装特定因素：部署过程中的处理（例如，鼓解卷）、连接器周围的弯曲以及端接点处的张力。
这些综合因素与陆基阵列有显著不同，需要在 2PfG 2962 下进行定制测试，以模拟真实的海洋条件
3. 2PfG 2962 规定下的核心性能测试要求
2PfG 2962 规定的关键性能测试通常包括：
电气绝缘和介电测试：在水或湿度室中进行高压耐受测试（例如直流电压测试），以确认在浸没条件下不会发生击穿。
随时间变化的绝缘电阻：当电缆浸泡在盐水或潮湿环境中时监测绝缘电阻，以检测湿气侵入。
耐压和局部放电检查：确保绝缘即使在老化之后也能承受设计电压加上安全裕度而不会发生局部放电。
机械测试：暴露循环之后绝缘和护套材料的拉伸强度和伸长率测试；模拟波浪引起弯曲的弯曲疲劳测试。
柔韧性和重复弯曲测试：反复弯曲心轴或动态弯曲试验台来模拟波浪运动。
耐磨性：模拟与浮子或结构元件的接触，可能使用磨料介质，以评估护套的耐久性。
4. 环境老化试验
长时间进行盐雾或模拟海水浸泡，以评估腐蚀和聚合物降解。
紫外线曝光室（加速风化）用于评估表面脆化、颜色变化和裂纹形成。
水解和吸湿性评估，通常通过长时间浸泡和随后的机械测试进行。
热循环：在受控室内进行低温和高温循环，以发现绝缘层脱层或微裂纹。
耐化学性：暴露于海洋环境中常见的油、燃料、清洁剂或防污化合物。
阻燃性或防火行为：对于特定安装（例如封闭模块），检查电缆是否符合火焰传播限制（例如 IEC 60332-1）。
长期老化：结合温度、紫外线和盐分暴露的加速寿命测试，以预测使用寿命并确定维护间隔。
这些测试确保电缆在船舶光伏部署中预期的数十年使用寿命内保持电气和机械性能
5. 解释测试结果并识别故障模式
测试后：
常见的退化模式：紫外线或热循环导致的绝缘层破裂；盐分侵入导致的导体腐蚀或变色；水袋表明密封失效。
分析绝缘电阻趋势：浸泡测试下的逐渐下降可能表示材料配方不理想或阻挡层不足。
机械故障指标：老化后拉伸强度的损失表明聚合物脆化；伸长率的降低表明刚度的增加。
风险评估：将剩余安全裕度与预期工作电压和机械负载进行比较；评估使用寿命目标（例如 25 年以上）是否可以实现。
反馈回路：测试结果可用于指导材料调整（例如，提高紫外线稳定剂浓度）、设计调整（例如，增加护套层厚度）或工艺改进（例如，调整挤出参数）。记录这些调整对于确保生产的可重复性至关重要。
系统解释支撑持续改进和合规
6. 符合 2PfG 2962 的材料选择和设计策略
主要考虑因素：
导体选择：铜导体是标准；镀锡铜可能是优选的，以增强在盐水环境中的耐腐蚀性。
绝缘化合物：交联聚烯烃 (XLPO) 或特殊配方的聚合物，含有紫外线稳定剂和耐水解添加剂，可保持数十年的柔韧性。
护套材料：坚固的护套化合物，含有抗氧化剂、紫外线吸收剂和填料，可抵抗磨损、盐雾和极端温度。
分层结构：多层设计可能包括内部半导体层、防潮膜和外部保护套，以阻止水进入和机械损坏。
添加剂和填料：使用阻燃剂（需要时）、抗真菌剂或抗微生物剂来限制生物污垢的影响，以及使用抗冲改性剂来保持机械性能。
装甲或加固：对于深水或高负荷浮动系统，添加编织金属或合成加固材料以承受拉伸负荷而不影响灵活性。
制造一致性：精确控制混合配方、挤出温度和冷却速率，以确保批次间材料特性的一致性。
选择在类似海洋或工业应用中具有成熟性能的材料和设计有助于更可预测地满足 2PfG 2962 要求
7. 质量控制和生产一致性
维持量产认证的要求：
在线检查：定期尺寸检查（导体尺寸、绝缘层厚度）、表面缺陷目视检查以及验证材料批次证书。
样品测试计划：定期对关键测试（例如绝缘电阻、拉力测试）进行抽样，复制认证条件，以便尽早发现偏差。
可追溯性：记录每批电缆的原材料批号、复合参数和生产条件，以便在出现问题时进行根本原因分析。
供应商资格：确保聚合物和添加剂供应商始终符合规格（例如，抗紫外线等级、抗氧化剂含量）。
第三方审核准备：保留完整的测试记录、校准日志和生产控制文件，以供 TÜV Rheinland 审核或重新认证。
强大的质量管理体系（例如 ISO 9001）与认证要求相结合，有助于制造商保持合规性
长期
丹阳市盈力电线电缆制造有限公司TÜV 2PfG 2962认证
2025年6月11日，在第十八届(2025)国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会（SNEC PV+2025）期间，德国莱茵TÜV向丹阳市伟合翔线缆制造有限公司（以下简称“伟合翔”）颁发了基于2PfG 2962标准的海上光伏系统用电缆TÜV Bauart Mark型式认证证书。德国莱茵TÜV大中华区太阳能及商业产品及服务部件业务总经理施兵先生、丹阳市伟合翔线缆制造有限公司总经理舒洪河先生出席授证仪式，并见证了此次合作的成果。
发布时间：2025年6月24日