هل يمكن أن يكون الكابل الكهروضوئي مقاومًا للحريق والماء في نفس الوقت؟

مع تزايد الطلب العالمي على الطاقة النظيفة، تتوسع محطات الطاقة الكهروضوئية بسرعة في بيئات متنوعة وقاسية بشكل متزايد، بدءًا من ألواح الطاقة الشمسية على أسطح المنازل المعرضة لأشعة الشمس الحارقة والأمطار الغزيرة، وصولًا إلى الأنظمة العائمة والبحرية المعرضة للغمر المستمر. في مثل هذه السيناريوهات، يجب أن تحافظ كابلات الطاقة الكهروضوئية - وهي موصلات أساسية بين الألواح الشمسية والعاكسات والأنظمة الكهربائية - على أداء عالٍ في ظل الحرارة الشديدة والرطوبة المستمرة.

هناك خاصيتان رئيسيتان بارزتان:مقاومة الحريقوالعزل المائيتقدم WinpowerCable نوعين متخصصين من الكابلات لتلبية هذه الاحتياجات بشكل فردي:

  • كابلات CCA المقاومة للحريق، مصممة لتحمل درجات الحرارة العالية وتقليل مخاطر الحرائق

  • كابلات AD8 المقاومة للماء، مصممة للغمر طويل الأمد ومقاومة فائقة للرطوبة

لكن هناك سؤال ملح يطرح نفسه:هل يمكن لكابل واحد أن يوفر حماية من الحرائق بمستوى CCA وعزل مائي بمستوى AD8؟

فهم التعارض بين مقاومة الحريق والعزل المائي

1. الاختلافات المادية

ويتمثل جوهر التحدي في المواد المتميزة وتقنيات التصنيع المستخدمة في الكابلات المقاومة للحريق والماء:

ملكية كابل مقاوم للحريق CCA كابل AD8 المقاوم للماء
مادة XLPO (بولي أوليفين متشابك) XLPE (البولي إيثيلين المتشابك)
طريقة الربط المتقاطع إشعاع شعاع الإلكترون تشابك السيلان
الميزات الرئيسية تحمل درجات الحرارة العالية، خالٍ من الهالوجين، دخان منخفض إحكام عالي، مقاومة للتحلل المائي، غمر طويل الأمد

إكس إل بي أو، المستخدم في الكابلات المصنفة بـ CCA، يوفر مقاومة ممتازة للهب ولا ينبعث منه غازات سامة أثناء الاحتراق، مما يجعله مثاليًا للبيئات المعرضة للحرائق. على النقيض من ذلك،XLPE، المستخدم في كابلات AD8، يوفر مقاومة استثنائية للماء ومقاومة للتحلل المائي ولكنه يفتقر إلى مقاومة اللهب الجوهرية.

2. عدم توافق العملية

يمكن لتقنيات التصنيع والمواد المضافة المستخدمة لكل وظيفة أن تتداخل مع الأخرى:

  • كابلات مقاومة للحريقتتطلب مثبطات اللهب مثل هيدروكسيد الألومنيوم أو هيدروكسيد المغنيسيوم، والتي تميل إلى تقليل الضيق وسلامة الختم اللازمة للعزل المائي.

  • كابلات مقاومة للماءتتطلب كثافة جزيئية عالية وتجانسًا. ومع ذلك، فإن إضافة حشوات مقاومة للحريق قد يُضعف خصائصها العازلة للماء.

في الأساس، فإن تحسين وظيفة واحدة غالبا ما يأتي على حساب وظيفة أخرى.

التوصيات القائمة على التطبيق

نظرًا للتناقضات في المواد والتصميم، فإن اختيار الكابل الأمثل يعتمد بشكل كبير على بيئة التثبيت والمخاطر التشغيلية.

A. استخدام كابلات CCA المقاومة للحريق لتوصيلات وحدات الطاقة الشمسية إلى العاكس

كابلات CCA المقاومة للحريق

البيئات النموذجية:

  • تركيبات الطاقة الشمسية على الأسطح

  • مزارع الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على الأرض

  • حقول الطاقة الشمسية على نطاق المرافق

لماذا تعتبر مقاومة الحرائق مهمة:

  • غالبًا ما تتعرض هذه الأنظمة لأشعة الشمس المباشرة والغبار والجهد العالي المستمر

  • خطر ارتفاع درجة الحرارة أو القوس الكهربائي مرتفع

  • عادةً ما يكون وجود الرطوبة متقطعًا وليس مغمورًا

تحسينات السلامة المقترحة:

  • تركيب الكابلات في قنوات مقاومة للأشعة فوق البنفسجية

  • الحفاظ على التباعد المناسب لمنع ارتفاع درجة الحرارة

  • استخدم صواني مقاومة للحريق بالقرب من العاكسات وصناديق الوصلات

B. استخدم كابلات AD8 المقاومة للماء للتطبيقات المدفونة أو المغمورة

كابلات الطاقة الشمسية البحرية

البيئات النموذجية:

  • أنظمة الطاقة الشمسية العائمة (الخزانات والبحيرات)

  • مزارع الطاقة الشمسية البحرية

  • تركيبات كابلات التيار المستمر تحت الأرض

لماذا يعتبر العزل المائي مهمًا:

  • التعرض المستمر للماء قد يؤدي إلى تدهور السترة وانهيار العزل

  • يؤدي تسرب المياه إلى التآكل وتسريع الفشل

تحسينات السلامة المقترحة:

  • استخدم كابلات ذات غلاف مزدوج (الطبقة الداخلية مقاومة للماء + الطبقة الخارجية مقاومة للهب)

  • قم بإغلاق الوصلات باستخدام موصلات وأغطية مقاومة للماء

  • ضع في اعتبارك التصميمات المملوءة بالهلام أو المقاومة للضغط للمناطق المغمورة

حلول متقدمة للبيئات المعقدة

في بعض المشاريع، مثل محطات الطاقة الشمسية الكهرومائية الهجينة، أو أنظمة الطاقة الشمسية الصناعية، أو المنشآت في المناطق الاستوائية والساحلية، تُعدّ مقاومة الحريق والماء على نفس القدر من الأهمية. تُشكّل هذه البيئات:

  • ارتفاع خطر اندلاع حرائق بسبب ماس كهربائي بسبب تدفقات الطاقة الكثيفة

  • الرطوبة المستمرة أو الغمر

  • التعرض الخارجي على المدى الطويل

لتلبية هذه التحديات، تقدم WinpowerCable كابلات متقدمة تجمع بين:

  • مقاومة للحريق من الدرجة DCA(المعيار الأوروبي للسلامة من الحرائق CPR)

  • العزل المائي من الدرجة AD7/AD8، مناسبة للغمر المؤقت أو الدائم

تم تصميم هذه الكابلات ذات الوظيفة المزدوجة بما يلي:

  • أنظمة العزل الهجينة

  • الهياكل الوقائية الطبقية

  • مواد مُحسّنة لتحقيق التوازن بين مقاومة الحرائق وعزل المياه

الخلاصة: موازنة الأداء مع التطبيق العملي

رغم صعوبة تحقيق مقاومة للحريق بمستوى CCA وعزل مائي بمستوى AD8 في نظام مادة واحدة، إلا أنه يمكن تصميم حلول عملية لحالات استخدام محددة. إن فهم المزايا المميزة لكل نوع من أنواع الكابلات واختيار الكابل المناسب للمخاطر البيئية الفعلية هو مفتاح نجاح المشروع.

في المناطق ذات درجات الحرارة العالية والجهد العالي والمعرضة للحرائق—إعطاء الأولوية لكابلات CCA المقاومة للحريق.
في المناطق الرطبة أو المغمورة بالمياه أو ذات الرطوبة العالية—يختاركابلات AD8 المقاومة للماء.
للبيئات المعقدة ذات المخاطر العالية—اختر أنظمة الكابلات المتكاملة المعتمدة DCA+AD8.

أخيرًا،يعد تصميم الكابلات الذكية أمرًا ضروريًا لأنظمة الطاقة الكهروضوئية الآمنة والفعالة وطويلة الأمدتستمر شركة WinpowerCable في الابتكار في هذا المجال، مما يساعد مشاريع الطاقة الشمسية على الأداء بشكل موثوق بغض النظر عن مدى قسوة الظروف.

 


وقت النشر: ١٥ يوليو ٢٠٢٥