Med den hurtige globale udvikling af solcelleanlæg (PV) spiller solcellekabler (PV-kabler) – som de kritiske komponenter, der forbinder PV-moduler, invertere og kombinationsbokse – en afgørende rolle i den samlede sikkerhed og levetid for et solkraftværk. Sammenlignet med konventionelle strømkabler har solcellekabler højt specialiserede strukturelle designs og valg af kabelmaterialer.
1. Hvad er et fotovoltaisk kabel?
Et fotovoltaisk kabel, også kendt som et solkabel eller et PV-specifikt kabel, bruges hovedsageligt i solkraftværker, distribuerede fotovoltaiske systemer og tagmonterede PV-installationer. Almindelige modeller inkluderer PV1-F og H1Z2Z2-K, som overholder internationale standarder som EN 50618 og IEC 62930.
Da PV-kabler konstant udsættes for udendørs miljøer, skal de fungere pålideligt under høje temperaturer, stærk ultraviolet stråling, lave temperaturer, fugtighed og ozonpåvirkning. Som følge heraf er deres krav til isoleringsmaterialer og kappematerialer betydeligt højere end almindelige kablers. Typiske egenskaber omfatter modstandsdygtighed over for høje og lave temperaturer, fremragende UV-ældningsbestandighed, kemisk korrosionsbestandighed, flammehæmning, miljøvenlighed og en designet levetid på 25 år eller mere.
2. Udfordringer for kabelmaterialer i solcelleanlæg
I virkelige applikationer installeres solcellekabler normalt direkte udendørs. For eksempel kan omgivelsestemperaturen i solcelleanlæg i europæiske regioner nærme sig 100 °C under solrige forhold. Samtidig udsættes kablerne for langvarig UV-stråling, temperaturudsving fra dag til nat og mekanisk belastning.
Under sådanne forhold kan standard PVC-kabler eller konventionelle gummikabler ikke opretholde en stabil langsigtet ydeevne. Selv gummikabler, der er klassificeret til 90 °C drift, eller PVC-kabler, der er klassificeret til 70 °C, er tilbøjelige til at ælde isoleringen, revne i kappen og hurtigt forringe ydeevnen, når de anvendes i udendørs solcelleanlæg, hvilket forkorter systemets levetid betydeligt.
3. Kerneegenskaber for fotovoltaiske kabler: Specialiserede isolerings- og kappematerialer
De vigtigste fordele ved fotovoltaiske kablers ydeevne stammer primært fra deres PV-specifikke isoleringsforbindelser og kappeforbindelser. Det almindelige materialesystem, der anvendes i dag, er strålingstværbundet polyolefin, typisk baseret på polyethylen (PE) af høj kvalitet eller andre polyolefiner.
Gennem elektronstrålebestråling tværbindes materialets molekylkæder, hvilket omdanner strukturen fra termoplast til termohærdende. Denne proces forbedrer varmebestandigheden, ældningsbestandigheden og den mekaniske ydeevne betydeligt. Strålingstværbundne polyolefinmaterialer gør det muligt for solcellekabler at fungere kontinuerligt ved 90-120 °C, samtidig med at de giver fremragende fleksibilitet ved lav temperatur, UV-resistens, ozonresistens og modstandsdygtighed over for miljømæssige spændingsrevner. Derudover er disse materialer halogenfri og miljøvenlige.
4. Strukturel og materialesammenligning: Fotovoltaiske kabler vs. konventionelle kabler
4.1 Typisk struktur og materialer for fotovoltaiske kabler
Leder: Udglødet kobberleder eller fortinnet kobberleder, der kombinerer høj elektrisk ledningsevne med korrosionsbestandighed
Isoleringslag: Strålingsforbundet polyolefinisoleringsforbindelse (PV-kabelspecifikt isoleringsmateriale)
Kappelag: Strålingsforbundet polyolefin-kappeforbindelse, der giver langvarig udendørs beskyttelse
4.2 Typisk struktur og materialer for konventionelle kabler
Leder: Kobberleder eller fortinnet kobberleder
Isoleringslag: PVC-isoleringsmasse ellerXLPE (tværbundet polyethylen)isoleringsmasse
Kappelag:PVCbeklædningsmasse
5. Grundlæggende præstationsforskelle forårsaget af materialevalg
Fra et lederperspektiv er fotovoltaiske kabler og konventionelle kabler stort set de samme. De grundlæggende forskelle ligger i valget af isoleringsmaterialer og kappematerialer.
PVC-isolering og PVC-kappeforbindelser, der anvendes i konventionelle kabler, er primært egnede til indendørs eller relativt milde miljøer, da de tilbyder begrænset modstandsdygtighed over for varme, UV-eksponering og ældning. I modsætning hertil er de strålingstværbundne polyolefinisolerings- og kappeforbindelser, der anvendes i solcellekabler, specielt udviklet til langvarig udendørs drift og kan opretholde stabil elektrisk og mekanisk ydeevne under ekstreme miljøforhold.
Selvom udskiftning af solcellekabler med konventionelle kabler kan reducere de initiale omkostninger, øger det vedligeholdelsesrisiciene betydeligt og forkorter det solcelleanlæggets samlede levetid.
6. Konklusion: Materialevalg bestemmer langsigtet pålidelighed af PV-systemer
Fotovoltaiske kabler er ikke simple erstatninger for almindelige kabler, men specialiserede kabelprodukter designet specifikt til fotovoltaiske applikationer. Deres langsigtede pålidelighed afhænger fundamentalt af valget af højtydende PV-kabelisoleringsmaterialer og kappematerialer, især den korrekte anvendelse af strålingstværbundne polyolefinmaterialesystemer.
For designere, installatører og leverandører af kabelmaterialer til solcelleanlæg er en grundig forståelse af forskellene på materialeniveau mellem solcellekabler og konventionelle kabler afgørende for at sikre sikker, stabil og langsigtet drift af solcelleanlæg.
Udsendelsestidspunkt: 31. dec. 2025