为什么拉伸试验对于恶劣环境下的光伏电缆至关重要

随着太阳能持续推动全球向清洁电力转型，光伏 (PV) 系统组件的可靠性变得比以往任何时候都更加重要，尤其是在沙漠、屋顶、浮动太阳能电池阵和海上平台等恶劣环境下。在所有组件中，光伏电缆 是能量传输的生命线。为了确保长期耐用性和性能，一项机械测试至关重要：拉伸试验.

本文探讨了拉伸测试对于光伏电缆的意义、其必要性、适用的标准以及材料和电缆结构如何影响拉伸强度。

1.什么是光伏电缆的拉伸试验？

拉伸试验是一种机械程序，用于测量材料或部件抵抗拉力直至失效。对于光伏电缆而言，它决定了电缆组件（例如绝缘层、护套和导体）在断裂或变形之前能够承受多大的机械应力。

在拉伸试验中，将电缆样品的两端夹紧，然后用万能试验机以受控速度进行。测量内容如下：

• 破断力（以牛顿或兆帕为单位）

• 断裂伸长率（在失败之前能伸展多少），以及

• 抗拉强度（材料可以承受的最大压力）。

拉伸试验在各个层电缆（绝缘和护套），有时是完整的组装，具体取决于标准要求。

2.为什么要对光伏电缆进行拉伸试验？

拉伸测试不仅仅是一种实验室形式——它与现实世界的电缆性能直接相关。

光伏电缆需要进行拉伸测试的主要原因：

• 安装压力：在拉线、拉伸和弯曲过程中，电缆会受到拉力，如果强度不足，可能会导致内部损坏。

• 环境挑战：风压、雪荷载、机械振动（例如来自追踪器的振动）或风沙侵蚀都会随着时间的推移产生作用力。

• 安全保障：电缆在张力作用下发生破裂、分裂或失去导电性，可能会导致能量损失，甚至电弧故障。

• 合规性和可靠性：公用事业规模、商业和极端环境中的项目需要经过认证的机械性能以满足全球标准。

简而言之，拉伸测试确保电缆能够承受机械应力无失效降低风险，提高长期稳定性。

3. 光伏电缆拉伸试验行业标准

光伏电缆必须符合严格的国际标准，该标准规定了电缆不同部分的最低抗拉要求。

主要标准包括：

• IEC 62930：指定绝缘和护套材料老化前后的拉伸强度和伸长率。

• EN 50618：光伏电缆的欧洲标准要求进行机械强度测试，包括护套和绝缘层的抗拉强度。

• TÜV 2PfG 1169/08.2007：重点关注额定电压高达 1.8 kV DC 的光伏系统电缆，包括详细的拉伸和伸长测试要求。

• UL 4703（针对美国市场）：还包括材料评估期间的抗拉强度测试。

每个标准定义：

• 最小抗拉强度（例如，XLPE绝缘≥12.5 MPa），

• 断裂伸长率（例如，≥125% 或更高，取决于材料），

• 老化测试条件（例如，在 120°C 的烤箱中老化 240 小时），以及

• 测试程序（样品长度、速度、环境条件）。

这些标准确保电缆足够耐用，以满足世界各地太阳能装置的需求。

4. 电缆材料和结构如何影响拉伸性能

并非所有光伏电缆都是一样的。材料成分和电缆设计在决定拉伸强度方面起着重要作用。

材料影响：

• XLPE（交联聚乙烯）：具有优异的抗拉强度和热稳定性，常用于 EN 50618 级电缆。

• PVC：价格更便宜，但机械强度较低——在户外或公用事业规模的光伏应用中不太受欢迎。

• TPE/LSZH：低烟、无卤选项，平衡了柔韧性和适度的拉伸性能。

导体影响：

• 镀锡铜：增加耐腐蚀性并改善与绝缘的机械结合。

• 绞合线与实心线：绞合导体提高了柔韧性并降低了在反复拉力下断裂的风险。

结构设计：

• 护套加固：一些光伏电缆采用芳纶纤维或双护套设计，以增加抗拉强度。

• 多核与单核：多芯电缆通常具有更复杂的机械行为，但可能受益于增强填料。

高质量的材料选择和优化的结构设计显著提高了电缆通过拉力测试和在现场条件下使用的能力。

结论

拉伸试验是确保机械强度光伏电缆。在充满挑战的环境中——无论是烈日、强风还是海上浪花——电缆故障是不允许的.

通过了解拉伸试验、选择合规产品以及从认证制造商处采购，太阳能 EPC、开发商和采购团队可以确保安全、高效、持久的电力输送.

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