太陽(yáng)能技術(shù)將成為未來(lái)的綠色能源技術(shù)之一,太陽(yáng)能或光伏(PV)在中國(guó)應(yīng)用日漸廣泛,除政府支持的光伏發(fā)電廠發(fā)展迅速之外,私人投資者也正積極建廠,計(jì)劃投產(chǎn)在全球銷(xiāo)售的太陽(yáng)能組件.

建造經(jīng)濟(jì)高效的盈利性的光伏發(fā)電廠,代表了所有太陽(yáng)能制造商最重要的目標(biāo)和核心競(jìng)爭(zhēng)力.事實(shí)上,盈利能力不僅僅取決于太陽(yáng)能組件自身的效率或高性能,也離不開(kāi)一系列表面看來(lái)與組件無(wú)直接關(guān)系的部件.但所有這些部件(如電纜、連接器、接線盒)應(yīng)依據(jù)招標(biāo)人的長(zhǎng)期投資目標(biāo)進(jìn)行選擇.所選部件的高質(zhì)量可以避免因高昂的維修和維護(hù)費(fèi)用而導(dǎo)致太陽(yáng)能系統(tǒng)無(wú)法盈利.

例如,人們通常不會(huì)將連接光伏組件和逆變器的布線系統(tǒng)視為關(guān)鍵部件,但是,如果未能采用太陽(yáng)能應(yīng)用的專(zhuān)用電纜,將會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命.

實(shí)際上,太陽(yáng)能系統(tǒng)常常會(huì)在惡劣環(huán)境條件下使用,如高溫和紫外線輻射.在歐洲,晴天時(shí)將導(dǎo)致太陽(yáng)能系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)溫度高達(dá)100°C.目前,我們可采用的各種材料有PVC、橡膠、TPE和高質(zhì)量交叉鏈接材料,但遺憾的是,額定溫度為90°C的橡膠電纜,還有即便是額定溫度為70°C的PVC電纜也常常在戶(hù)外使用,顯然,這將大大影響系統(tǒng)的使用壽命.

環(huán)境應(yīng)力
就光伏應(yīng)用而言,戶(hù)外使用的材料應(yīng)根據(jù)紫外線、臭氧、劇烈溫度變化和化學(xué)侵蝕情況而定.在該種環(huán)境應(yīng)力下使用低檔材料,將導(dǎo)致電纜護(hù)套易碎,甚至?xí)纸怆娎|絕緣層.所有這些情況都會(huì)直接增加電纜系統(tǒng)損失,同時(shí)發(fā)生電纜短路的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增大,從中長(zhǎng)期看,發(fā)生火災(zāi)或人員傷害的可能性也更高.

HUBER+SUHNER RADOX太陽(yáng)能電纜是一種電子束交叉鏈接電纜,額定溫度為120°C,在所屬設(shè)備中可抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊.根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC216,RADOX太陽(yáng)能電纜,在戶(hù)外環(huán)境下,使用壽命是橡膠電纜的8倍,是PVC電纜的32倍.這些電纜和部件不僅具有最佳的耐風(fēng)雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性,而且能承受更大范圍的溫度變化(例如:從–40°C至125°C).

為應(yīng)對(duì)高溫導(dǎo)致的潛在危險(xiǎn),制造商傾向于使用雙層絕緣橡膠護(hù)套電纜(例如:H07 RNF).但此類(lèi)電纜的標(biāo)準(zhǔn)版本僅允許用于最高工作溫度為60°C的環(huán)境下.而在歐洲,屋頂上即可測(cè)得出的溫度值卻高達(dá)100°C.

RADOX太陽(yáng)能電纜的額定溫度為120°C(可使用20000小時(shí)).這一額定值相當(dāng)于在90°C的持續(xù)溫度條件下可使用18年;而當(dāng)溫度低于90°C時(shí),其使用壽命更長(zhǎng).通常,要求太陽(yáng)能設(shè)備的使用壽命應(yīng)達(dá)到20至30年以上.

基于上述種種原因,在太陽(yáng)能系統(tǒng)中使用專(zhuān)用太陽(yáng)能電纜和部件是非常有必要的.

抗機(jī)械載荷
實(shí)際上,在安裝和維護(hù)期間,電纜可在屋頂結(jié)構(gòu)的銳邊上布線,同時(shí)電纜須承受壓力、彎折、張力、交叉拉伸載荷及強(qiáng)力沖擊.如果電纜護(hù)套強(qiáng)度不夠,則電纜絕緣層將會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞,從而影響整個(gè)電纜的使用壽命,或者導(dǎo)致短路、火災(zāi)和人員傷害危險(xiǎn)等問(wèn)題的出現(xiàn).
經(jīng)輻射交叉鏈接的材料,具備較高的機(jī)械強(qiáng)度.交叉鏈接工藝改變了聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),可熔性熱塑材料轉(zhuǎn)換為非可熔性彈性體材料,交叉鏈接輻射顯著改善了電纜絕緣材料的熱學(xué)特性、機(jī)械特性和化學(xué)特性.

什么是聚合物?
聚合物是塑料的學(xué)名.市場(chǎng)上有各種不同的塑性材料.塑性材料是基于高分子的(即具有大量原子的分子).典型的分子是水、而典型的高分子或聚合物則是聚乙烯.大多數(shù)聚合物都使用氫(聚乙烯)、氯(PVC)、氟(ETFE、PVDF、特氟綸)或其它分子在碳鏈上進(jìn)行構(gòu)建.

熱塑材料是可熔化的聚合物.多數(shù)塑料都具有這一特性.聚合物鏈一旦交叉鏈接,就會(huì)具有硬質(zhì)塑膠特性或彈性體特性,而這些類(lèi)型的材料均不會(huì)熔化.

水分子H2O和聚乙烯鏈
什么是電子束交叉鏈接?
電子束輻射電纜護(hù)套的塑料部分.這一工藝通過(guò)將相鄰分子相互交叉鏈接,從而改善絕緣材料的熱學(xué)特性和機(jī)械特性.

換言之,電子束將在以下方面改變塑料的聚合結(jié)構(gòu):
增強(qiáng)耐熱性(可將溫度范圍擴(kuò)大自70°C至100°C以上,或更高)
增強(qiáng)機(jī)械穩(wěn)定性,  
增強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性.