Pemasangan suria luar pesisir dan terapung telah menyaksikan pertumbuhan pesat apabila pemaju berusaha untuk menggunakan permukaan air yang kurang digunakan dan mengurangkan persaingan darat. Pasaran PV suria terapung bernilai USD 7.7 bilion pada tahun 2024 dan diunjurkan berkembang dengan stabil dalam dekad yang akan datang, didorong oleh kemajuan teknologi dalam bahan dan sistem tambatan serta dasar sokongan di banyak wilayahDalam konteks ini, kabel fotovoltan marin menjadi komponen kritikal: ia mesti menahan air masin yang teruk, pendedahan kepada gelombang UV yang lama, tekanan mekanikal dan hayat mekanikal. Piawaian 2PfG 2962 daripada TÜV Rheinland (membawa kepada TÜV Bauart Mark) secara khusus menangani cabaran ini dengan mentakrifkan ujian prestasi dan keperluan pensijilan untuk kabel dalam aplikasi PV marin
Artikel ini mengkaji cara pengeluar boleh memenuhi keperluan 2PfG 2962 melalui ujian prestasi dan amalan reka bentuk yang teguh.
1. Gambaran Keseluruhan Standard 2PfG 2962
Piawaian 2PfG 2962 ialah spesifikasi TÜV Rheinland yang disesuaikan untuk kabel fotovoltaik yang bertujuan untuk aplikasi marin dan terapung. Ia dibina berdasarkan norma kabel PV am (cth, IEC 62930 / EN 50618 untuk PV berasaskan darat) tetapi menambah ujian ketat untuk air masin, UV, kelesuan mekanikal dan tekanan khusus marin yang lain. Objektif standard termasuk memastikan keselamatan elektrik, integriti mekanikal, dan ketahanan jangka panjang di bawah keadaan luar pesisir yang berubah-ubah, menuntut. Ia terpakai pada kabel DC yang dinilai biasanya sehingga 1,500 V yang digunakan dalam sistem PV berhampiran pantai dan terapung, yang memerlukan kawalan kualiti pengeluaran yang konsisten supaya kabel yang diperakui dalam pengeluaran besar-besaran sepadan dengan prototaip yang diuji.
2. Cabaran Alam Sekitar dan Operasi untuk Kabel PV Marin
Persekitaran marin mengenakan pelbagai tekanan serentak pada kabel:
Kakisan air masin dan pendedahan kimia: Rendaman berterusan atau sekejap dalam air laut boleh menyerang penyaduran konduktor dan merendahkan sarung polimer.
Sinaran UV dan penuaan yang didorong oleh cahaya matahari: Pendedahan matahari secara langsung pada tatasusunan terapung mempercepatkan pereputan polimer dan rekahan permukaan.
Suhu melampau dan kitaran haba: Perubahan suhu harian dan bermusim menyebabkan kitaran pengembangan/penguncupan, menekankan ikatan penebat.
Tegasan mekanikal: Pergerakan ombak dan pergerakan dipacu angin membawa kepada lenturan dinamik, lenturan dan potensi lelasan terhadap apungan atau perkakasan tambatan.
Biofouling dan organisma marin: Pertumbuhan alga, teritip atau koloni mikrob pada permukaan kabel boleh mengubah pelesapan haba dan menambah tegasan setempat.
Faktor khusus pemasangan: Pengendalian semasa penggunaan (cth, pelepasan dram), bengkok di sekeliling penyambung dan ketegangan pada titik penamat.
Faktor gabungan ini berbeza dengan ketara daripada tatasusunan berasaskan darat, memerlukan ujian yang disesuaikan di bawah 2PfG 2962 untuk mensimulasikan keadaan marin yang realistik
3. Keperluan Ujian Prestasi Teras di bawah 2PfG 2962
Ujian prestasi utama yang dimandatkan oleh 2PfG 2962 biasanya termasuk:
Ujian penebat elektrik dan dielektrik: Ujian tahan voltan tinggi (cth, ujian voltan DC) dalam air atau ruang kelembapan untuk mengesahkan tiada kerosakan dalam keadaan rendaman.
Rintangan penebat dari semasa ke semasa: Memantau rintangan penebat apabila kabel direndam dalam air masin atau persekitaran lembap untuk mengesan kemasukan lembapan.
Tahanan voltan dan pemeriksaan nyahcas separa: Memastikan penebat boleh bertolak ansur dengan voltan reka bentuk serta margin keselamatan tanpa nyahcas separa, walaupun selepas penuaan.
Ujian mekanikal: Ujian kekuatan tegangan dan pemanjangan bahan penebat dan sarung selepas kitaran pendedahan; ujian kelesuan lentur yang mensimulasikan lenturan akibat gelombang.
Ujian fleksibiliti dan lentur berulang: Lenturan berulang pada mandrel atau pelantar ujian lentur dinamik untuk meniru gerakan gelombang.
Rintangan lelasan: Mensimulasikan sentuhan dengan pelampung atau elemen struktur, mungkin menggunakan medium pelelas, untuk menilai ketahanan sarung.
4. Ujian penuaan alam sekitar
Semburan garam atau rendaman dalam air laut simulasi untuk tempoh lanjutan untuk menilai kakisan dan degradasi polimer.
Ruang pendedahan UV (luluhawa dipercepatkan) untuk menilai kerosakkan permukaan, perubahan warna dan pembentukan retak.
Penilaian hidrolisis dan pengambilan lembapan, selalunya melalui rendaman berpanjangan dan ujian mekanikal selepas itu.
Kitaran terma: Berbasikal antara suhu rendah dan tinggi dalam ruang terkawal untuk mendedahkan penebat penebat atau keretakan mikro.
Rintangan kimia: Pendedahan kepada minyak, bahan api, agen pembersih, atau sebatian anti-kotoran yang biasa ditemui dalam tetapan marin.
Ketahanan nyalaan atau kelakuan kebakaran: Untuk pemasangan khusus (cth, modul tertutup), pastikan kabel memenuhi had perambatan nyalaan (cth, IEC 60332-1).
Penuaan jangka panjang: Ujian hayat dipercepatkan menggabungkan pendedahan suhu, UV dan garam untuk meramalkan hayat perkhidmatan dan menetapkan selang penyelenggaraan.
Ujian ini memastikan kabel mengekalkan prestasi elektrik dan mekanikal sepanjang jangka hayat berbilang dekad dalam penggunaan PV marin
5. Mentafsir Keputusan Ujian dan Mengenalpasti Mod Kegagalan
Selepas ujian:
Corak degradasi biasa: Penebat retak daripada UV atau kitaran haba; kakisan konduktor atau perubahan warna daripada kemasukan garam; poket air yang menunjukkan kegagalan pengedap.
Menganalisis trend rintangan penebat: Penurunan beransur-ansur di bawah ujian rendam mungkin menandakan perumusan bahan suboptimum atau lapisan penghalang yang tidak mencukupi.
Penunjuk kegagalan mekanikal: Kehilangan kekuatan tegangan selepas penuaan menunjukkan kerosakan polimer; pemanjangan berkurangan menunjukkan peningkatan kekakuan.
Penilaian risiko: Membandingkan baki margin keselamatan berbanding voltan operasi yang dijangkakan dan beban mekanikal; menilai sama ada matlamat hayat perkhidmatan (cth, 25+ tahun) boleh dicapai.
Gelung maklum balas: Hasil ujian memaklumkan pelarasan bahan (cth, kepekatan penstabil UV yang lebih tinggi), tweak reka bentuk (cth, lapisan sarung yang lebih tebal) atau penambahbaikan proses (cth, parameter penyemperitan). Mendokumentasikan pelarasan ini adalah penting untuk kebolehulangan pengeluaran.
Tafsiran sistematik menyokong penambahbaikan dan pematuhan berterusan
6. Strategi Pemilihan Bahan dan Reka Bentuk untuk Mematuhi 2PfG 2962
Pertimbangan utama:
Pilihan konduktor: Konduktor kuprum adalah standard; kuprum tin mungkin lebih disukai untuk meningkatkan ketahanan kakisan dalam persekitaran air masin.
Sebatian penebat: Poliolefin bersilang (XLPO) atau polimer yang dirumus khas dengan penstabil UV dan bahan tambahan tahan hidrolisis untuk mengekalkan fleksibiliti selama beberapa dekad.
Bahan sarung: Sebatian jaket teguh dengan antioksidan, penyerap UV dan pengisi untuk menahan lelasan, semburan garam dan suhu yang melampau.
Struktur berlapis: Reka bentuk berbilang lapisan mungkin termasuk lapisan semikonduktif dalam, filem penghalang lembapan dan jaket pelindung luar untuk menyekat kemasukan air dan kerosakan mekanikal.
Bahan tambahan dan pengisi: Penggunaan kalis api (jika perlu), agen anti-kulat atau anti-mikrob untuk mengehadkan kesan biofouling, dan pengubah impak untuk mengekalkan prestasi mekanikal.
Perisai atau tetulang: Untuk sistem terapung air dalam atau beban tinggi, tambahkan logam jalinan atau tetulang sintetik untuk menahan beban tegangan tanpa menjejaskan fleksibiliti.
Konsistensi pembuatan: Kawalan tepat bagi resipi pengkompaunan, suhu penyemperitan dan kadar penyejukan untuk memastikan sifat bahan seragam kelompok-ke-kelompok.
Memilih bahan dan reka bentuk dengan prestasi terbukti dalam aplikasi marin atau industri yang serupa membantu memenuhi keperluan 2PfG 2962 dengan lebih mudah dijangka
7. Kawalan Kualiti dan Konsisten Pengeluaran
Mengekalkan pensijilan dalam permintaan pengeluaran volum:
Pemeriksaan dalam talian: Pemeriksaan dimensi biasa (saiz konduktor, ketebalan penebat), pemeriksaan visual untuk kecacatan permukaan dan mengesahkan sijil kelompok bahan.
Jadual ujian sampel: Pensampelan berkala untuk ujian utama (cth, rintangan penebat, ujian tegangan) mereplikasi keadaan pensijilan untuk mengesan drift lebih awal.
Kebolehkesanan: Mendokumentasikan nombor lot bahan mentah, parameter pengkompaunan dan keadaan pengeluaran untuk setiap kelompok kabel untuk membolehkan analisis punca punca jika isu timbul.
Kelayakan pembekal: Memastikan pembekal polimer dan bahan tambahan memenuhi spesifikasi secara konsisten (cth, penarafan rintangan UV, kandungan antioksidan).
Kesediaan audit pihak ketiga: Mengekalkan rekod ujian menyeluruh, log penentukuran dan dokumen kawalan pengeluaran untuk audit atau pensijilan semula TÜV Rheinland.
Sistem pengurusan kualiti yang teguh (cth, ISO 9001) disepadukan dengan keperluan pensijilan membantu pengilang mengekalkan pematuhan
jangka panjang
Pensijilan TÜV 2PfG 2962 Danyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.
Pada 11 Jun 2025, semasa Persidangan dan Pameran Fotovolta Suria Antarabangsa dan Tenaga Pintar (SNEC PV+2025) ke-18 (2025), TÜV Rheinland mengeluarkan sijil pensijilan jenis TÜV Bauart Mark untuk kabel bagi sistem fotovoltaik luar pesisir berdasarkan piawaian 2PfG 2962 C. Danyang Weifacturing Ltd. (selepas ini dirujuk sebagai "Weihexiang"). Encik Shi Bing, Pengurus Besar Perniagaan Komponen Solar dan Produk Komersial dan Perkhidmatan TÜV Rheinland Greater China, dan Encik Shu Honghe, Pengurus Besar Danyang Weihexiang Cable Manufacturing Co., Ltd., menghadiri majlis penganugerahan dan menyaksikan hasil kerjasama ini.
Masa siaran: Jun-24-2025