Med den snabba globala utvecklingen av solcellssystem (PV) spelar solcellskablar (PV-kablar) – som de kritiska komponenterna som förbinder PV-moduler, växelriktare och kombinationsboxar – en avgörande roll för den totala säkerheten och livslängden hos ett solkraftverk. Jämfört med konventionella kraftkablar har solcellskablar mycket specialiserade strukturella konstruktioner och val av kabelmaterial.
1. Vad är en solcellskabel?
En solcellskabel, även känd som solkabel eller PV-specifik kabel, används huvudsakligen i solkraftverk, distribuerade solcellssystem och takmonterade PV-installationer. Vanliga modeller inkluderar PV1-F och H1Z2Z2-K, vilka uppfyller internationella standarder som EN 50618 och IEC 62930.
Eftersom PV-kablar kontinuerligt exponeras för utomhusmiljöer måste de fungera tillförlitligt även under höga temperaturer, stark ultraviolett strålning, låga temperaturer, fuktighet och ozonexponering. Som ett resultat är deras krav på isoleringsmaterial och mantelmaterial betydligt högre än för vanliga kablar. Typiska egenskaper inkluderar motståndskraft mot höga och låga temperaturer, utmärkt UV-åldringsbeständighet, kemisk korrosionsbeständighet, flamskydd, miljövänlighet och en avsedd livslängd på 25 år eller mer.
2. Utmaningar för kabelmaterial i solcellstillämpningar
I verkliga tillämpningar installeras solkablar vanligtvis direkt utomhus. Till exempel kan omgivningstemperaturen för solcellssystem i europeiska regioner närma sig 100 °C under soliga förhållanden. Samtidigt utsätts kablarna för långvarig UV-strålning, temperaturfluktuationer dag och natt och mekanisk stress.
Under sådana förhållanden kan vanliga PVC-kablar eller konventionella gummikablar inte bibehålla stabil långsiktig prestanda. Även gummikablar klassade för 90 °C drift eller PVC-kablar klassade för 70 °C är benägna att åldras av isoleringen, spricka i manteln och snabb försämra prestandan när de används i utomhussolcellssystem, vilket avsevärt förkortar systemets livslängd.
3. Kärnprestanda hos solkablar: Specialiserade isolerings- och mantelmaterial
De viktigaste prestandafördelarna med solcellskablar härrör främst från deras PV-specifika isoleringsmaterial och mantelmaterial. Det vanligaste materialsystemet som används idag är strålningsbunden polyolefin, vanligtvis baserad på högkvalitativ polyeten (PE) eller andra polyolefiner.
Genom elektronstrålning tvärbinds materialets molekylkedjor, vilket omvandlar strukturen från termoplast till härdplast. Denna process förbättrar värmebeständighet, åldringsbeständighet och mekanisk prestanda avsevärt. Strålningsbundna polyolefinmaterial gör att solcellskablar kan arbeta kontinuerligt vid 90–120 °C, samtidigt som de ger utmärkt flexibilitet vid låg temperatur, UV-beständighet, ozonbeständighet och motståndskraft mot miljömässiga spänningssprickbildning. Dessutom är dessa material halogenfria och miljövänliga.
4. Strukturell och materialjämförelse: Fotovoltaiska kablar kontra konventionella kablar
4.1 Typisk struktur och material för fotovoltaiska kablar
Ledare: Glödgad kopparledare eller förtent kopparledare, som kombinerar hög elektrisk ledningsförmåga med korrosionsbeständighet
Isoleringsskikt: Strålningsbunden polyolefinisoleringsförening (PV-kabelspecifikt isoleringsmaterial)
Mantellager: Strålningsbunden mantelförening av polyolefin, vilket ger långsiktigt skydd utomhus
4.2 Typisk struktur och material för konventionella kablar
Ledare: Kopparledare eller förtent kopparledare
Isoleringslager: PVC-isoleringsmassa ellerXLPE (tvärbunden polyeten)isoleringsmassa
Mantellager:PVCmantelmassa
5. Grundläggande prestandaskillnader orsakade av materialval
Ur ledarperspektiv är solcellskablar och konventionella kablar i huvudsak desamma. De grundläggande skillnaderna ligger i valet av isoleringsmaterial och mantelmaterial.
PVC-isolering och PVC-mantlingsmaterial som används i konventionella kablar är huvudsakligen lämpliga för inomhusmiljöer eller relativt milda miljöer, och erbjuder begränsad motståndskraft mot värme, UV-exponering och åldring. Däremot är de strålningsbundna polyolefinisolerings- och mantlingsmaterialen som används i solcellskablar specifikt utvecklade för långvarig utomhusbruk och kan bibehålla stabil elektrisk och mekanisk prestanda under extrema miljöförhållanden.
Att ersätta solkablar med konventionella kablar kan därför även om det kan minska initialkostnaderna, men det ökar underhållsriskerna avsevärt och förkortar den totala livslängden för det solcellssystemet.
6. Slutsats: Materialval avgör långsiktig tillförlitlighet hos PV-system
Fotovoltaiska kablar är inte enkla ersättningar för vanliga kablar, utan specialiserade kabelprodukter som är specifikt utformade för fotovoltaiska tillämpningar. Deras långsiktiga tillförlitlighet beror i grunden på valet av högpresterande isoleringsmaterial och mantelmaterial för PV-kablar, särskilt korrekt tillämpning av strålningsbundna polyolefinmaterialsystem.
För konstruktörer, installatörer och leverantörer av kabelmaterial för solcellssystem är en grundlig förståelse av skillnaderna på materialnivå mellan solkablar och konventionella kablar avgörande för att säkerställa säker, stabil och långsiktig drift av solcellskraftverk.
Publiceringstid: 31 december 2025