La mayoría de las personas se centran en los paneles solares y los inversores cuando construyen un sistema fotovoltaico. ¿Los cables? Son solo cables, ¿verdad? Incorrecto. Las fallas de los cables provocan más tiempo de inactividad del sistema de lo que cabría esperar, y reemplazarlos no es barato ni fácil una vez que se completa la instalación.
Después de 15 años en la industria del cable, hemos visto lo que funciona y lo que no. Esto es lo que realmente importa
solar cable longevity.
La Calidad Del Material Marca La Diferencia
Materiales de aislamiento
XLPO (polietileno reticulado) cuesta más por adelantado, pero se amortiza con el tiempo. El aislamiento de PVC más barato se rompe rápidamente bajo la exposición a los rayos UV: hemos visto cables de PVC de 5 años que parecen tener 20 años.
Las mezclas de polímeros también importan. Los fabricantes de calidad añaden estabilizadores UV y antioxidantes durante la producción. Estos aditivos no son visibles, pero duplican o triplican la vida útil del cable en condiciones del mundo real.
Elección del Conductor
El cobre sigue siendo el rey de la conductividad y la resistencia a la corrosión. El cobre estañado añade otra capa de protección, especialmente en las zonas costeras. Hemos sacado cables de cobre estañado de hace 20 años que todavía parecían nuevos por dentro.
El aluminio funciona para instalaciones más grandes donde el peso importa, pero requiere una instalación más cuidadosa. Los puntos de conexión son donde los cables de aluminio suelen fallar primero.
Capas de Protección
Los compuestos retardantes de llama evitan la propagación del fuego. Las formulaciones bajas en humo reducen las emisiones de gases tóxicos. Estas características parecen innecesarias hasta que las necesite, luego salvan vidas y propiedades.
Condiciones Ambientales Que Matan Los Cables
Ciclismo de Calor y Temperatura
Las instalaciones en la azotea alcanzaron los 85C en verano y luego bajaron a -20C en invierno. Esta expansión y contracción constantes agrieta los materiales aislantes inferiores. Hemos medido este ciclo en las instalaciones de Arizona, es brutal.
Los cables negros absorben más calor de lo que piensas. Un cable negro al sol directo corre entre 15 y 20 ° C más caliente que la temperatura ambiente. Ese calor envejece exponencialmente más rápido el aislamiento.
Radiación UV
UV rompe cadenas de polímeros. Es así de simple. Sin la resistencia adecuada a los rayos UV, las cubiertas de los cables se vuelven quebradizas y se agrietan en un plazo de 3 a 5 años. Una vez que comienza a agrietarse, entra humedad y el cable está terminado.
Probamos la resistencia a los rayos UV utilizando cámaras de meteorización acelerada. 2000 horas de prueba equivalen a unos 10 años de exposición al sol en Florida. Los cables de calidad pasan esta prueba fácilmente.
Agua y Humedad
El agua mata los sistemas eléctricos. Incluso las cantidades microscópicas causan problemas con el tiempo. Las instalaciones costeras se enfrentan al spray salino que penetra en los huecos más pequeños. Las instalaciones en el desierto tratan con los cambios extremos de humedad durante los cambios climáticos estacionales.
Las prensaestopas y el sellado adecuados son más importantes de lo que la mayoría de los instaladores creen. Hemos rastreado las fallas del sistema hasta $5 prensaestopas que no estaban correctamente selladas.
Prácticas De Instalación Que Importan
Radio de Curva
Cada cable tiene un radio de curvatura mínimo, generalmente 10 veces el diámetro del cable. Supere esto y dañará la estructura interna de forma permanente. Es posible que el daño no aparezca durante años, pero aparecerá.
Utilice soportes de cable adecuados cada 50 cm para tramos verticales, cada 100 cm para tramos horizontales. Los cables que cuelgan por su propio peso acaban fallando en los puntos de apoyo.
Protección Física
Los roedores causan más daños en los cables que el clima en algunas regiones. Hemos visto instalaciones enteras destruidas por ardillas en seis meses. El conducto resistente a los rayos UV cuesta dinero por adelantado pero evita costosas llamadas de servicio posteriores.
Los bordes afilados cortan los cables durante la instalación y con el tiempo a través del movimiento térmico. Instale la protección del cable donde sea que los cables pasen a través de bordes metálicos o superficies rugosas.
Conexiones
Las conexiones sueltas generan calor. El calor destruye el aislamiento. Utilice las especificaciones de par adecuadas y compruebe las conexiones durante la puesta en marcha. Un conector de 2 dólares que falle puede apagar un sistema de megavatios.
Factores De Estrés Eléctrico
Niveles de voltaje
Los sistemas de 1500V DC llevan el aislamiento a sus límites. Voltajes más altos significan paredes de aislamiento más gruesas y un mejor control de calidad durante la fabricación. No use cable con clasificación de 1000V en sistemas de 1500V: el margen de seguridad desaparece.
Los rayos y los transitorios de conmutación crean picos de voltaje muy por encima de los niveles normales de funcionamiento. La conexión a tierra adecuada y la protección contra sobretensiones ayudan, pero el aislamiento del cable sigue recibiendo los golpes.
Carga actual
Los cables de tamaño insuficiente generan calor a través de pérdidas de resistencia. Este calor envejece rápidamente el aislamiento y desperdicia energía. Un cable de 2,5 mm ² que transporta 20 A de forma continua no durará 25 años, puede que no dure 10.
Calcule la temperatura ambiente correctamente. Las instalaciones en la azotea a menudo ven temperaturas ambiente de 50C, no los 30C utilizados en los cálculos estándar.
Mantenimiento y monitoreo
Inspecciones regulares
La inspección visual detecta los problemas a tiempo. Busque decoloración, grietas, daños a los animales y corrosión del conector. programe las inspecciones dos veces al año: la primavera y el otoño funcionan mejor.
Las imágenes térmicas encuentran conexiones calientes antes de que fallen por completo. Una cámara térmica de $500 puede evitar un apagado del sistema de $50.000.
Limpieza y mantenimiento
El polvo y los escombros atrapan el calor y la humedad. Limpie los cables durante los horarios de limpieza de paneles. Retire la vegetación que crece alrededor de las instalaciones montadas en el suelo.
Revise los soportes y bridas de los cables con regularidad. Los rayos UV degradan las bridas de plástico más rápido que los propios cables a veces.
Estándares y Pruebas
Requisitos De Certificación
IEC 62930 y EN 50618 establecen estándares globales para cables solares. Estas no son sugerencias, son requisitos mínimos desarrollados a partir del análisis de fallas del mundo real.
Las pruebas de TÜV y UL validan las afirmaciones del fabricante. No confíe en los cables sin la certificación adecuada de terceros. El papeleo cuesta dinero, pero representa pruebas y verificaciones reales.
Realidad De Garantía
Las garantías de 25 años asumen condiciones ideales que rara vez existen en la realidad. Lea atentamente los términos de la garantía: muchos excluyen daños por rayos UV, daños por roedores y errores de instalación.
Los buenos fabricantes respaldan sus productos incluso cuando los términos de garantía no se aplican estrictamente. Los fabricantes pobres utilizan exclusiones de garantía para evitar la responsabilidad.
La línea de fondo
Cable solar
La vida depende de la calidad del material, la exposición al medio ambiente, la calidad de la instalación y las prácticas de mantenimiento que trabajan juntas. Los cables baratos cuestan más a largo plazo a través de mayores tasas de fallas y tiempo de inactividad del sistema.
En KUKA Cable, hemos aprendido estas lecciones a través de décadas de experiencia en el campo y extensas pruebas. Nuestros cables superan regularmente la vida útil de 25 años porque controlamos todos los aspectos del diseño y la fabricación.
Elija sus cables según sus condiciones de instalación específicas, no solo el precio. La diferencia entre un cable de 15 años y un cable de 30 años a menudo se reduce a gastar unos dólares adicionales por medidor por adelantado.
