Co rápido desenvolvemento global dos sistemas de xeración de enerxía fotovoltaica (FV), os cables fotovoltaicos (cables FV), como compoñentes críticos que conectan os módulos FV, os inversores e as caixas combinadoras, desempeñan un papel decisivo na seguridade xeral e na vida útil dunha planta de enerxía solar. En comparación cos cables de alimentación convencionais, os cables fotovoltaicos presentan deseños estruturais e seleccións de materiais de cable altamente especializados.
1. Que é un cable fotovoltaico?
Un cable fotovoltaico, tamén coñecido como cable solar ou cable específico para sistemas fotovoltaicos, úsase principalmente en centrais de enerxía solar, sistemas fotovoltaicos distribuídos e instalacións fotovoltaicas en tellados. Entre os modelos habituais inclúense o PV1-F e o H1Z2Z2-K, que cumpren con normas internacionais como a EN 50618 e a IEC 62930.
Dado que os cables fotovoltaicos están expostos continuamente a ambientes exteriores, deben funcionar de forma fiable a altas temperaturas, forte radiación ultravioleta, baixas temperaturas, humidade e exposición ao ozono. Como resultado, os seus requisitos en canto a materiais de illamento e materiais de revestimento son significativamente maiores que os dos cables ordinarios. As características típicas inclúen a resistencia a altas e baixas temperaturas, unha excelente resistencia ao envellecemento por raios UV, resistencia á corrosión química, ignifugación, respecto polo medio ambiente e unha vida útil deseñada de 25 anos ou máis.
2. Desafíos dos materiais de cables en aplicacións fotovoltaicas
En aplicacións reais, os cables fotovoltaicos adoitan instalarse directamente no exterior. Por exemplo, nas rexións europeas, a temperatura ambiente dos sistemas fotovoltaicos pode chegar aos 100 °C en condicións de sol. Ao mesmo tempo, os cables están sometidos a radiación UV a longo prazo, flutuacións de temperatura entre o día e a noite e tensión mecánica.
En tales condicións, os cables estándar de PVC ou os cables de goma convencionais non poden manter un rendemento estable a longo prazo. Mesmo os cables de goma con clasificación para un funcionamento a 90 °C ou os cables de PVC con clasificación para 70 °C son propensos ao envellecemento do illamento, á fenda da vaíña e á rápida degradación do rendemento cando se usan en sistemas fotovoltaicos ao aire libre, o que acurta significativamente a vida útil do sistema.
3. Rendemento básico dos cables fotovoltaicos: materiais de illamento e revestimento especializados
As principais vantaxes de rendemento dos cables fotovoltaicos derivan principalmente dos seus compostos de illamento e revestimento específicos para fotovoltaica. O principal sistema de materiais empregado hoxe en día é a poliolefina reticulada por radiación, normalmente baseada en polietileno (PE) de alta calidade ou outras poliolefinas.
Mediante a irradiación por feixe de electróns, as cadeas moleculares do material sofren unha reticulación, transformando a estrutura de termoplástica a termoestable. Este proceso mellora substancialmente a resistencia á calor, a resistencia ao envellecemento e o rendemento mecánico. Os materiais de poliolefina reticulados por radiación permiten que os cables fotovoltaicos funcionen continuamente a 90–120 °C, ao tempo que proporcionan unha excelente flexibilidade a baixas temperaturas, resistencia aos raios UV, resistencia ao ozono e resistencia á fisuración por tensión ambiental. Ademais, estes materiais non conteñen halóxenos e cumpren as normas ambientais.
4. Comparación estrutural e de materiais: cables fotovoltaicos fronte a cables convencionais
4.1 Estrutura e materiais típicos dos cables fotovoltaicos
Condutor: Condutor de cobre recocido ou condutor de cobre estañado, que combina unha alta condutividade eléctrica con resistencia á corrosión
Capa de illamento: composto illante de poliolefina reticulada por radiación (material illante específico para cables fotovoltaicos)
Capa de revestimento: composto de revestimento de poliolefina reticulada por radiación, que proporciona protección a longo prazo contra as inclemencias do tempo en exteriores
4.2 Estrutura e materiais típicos dos cables convencionais
Condutor: Condutor de cobre ou condutor de cobre estañado
Capa de illamento: composto de illamento de PVC ouXLPE (polietileno reticulado)composto illante
Capa de vaíña:PVCcomposto de revestimento
5. Diferenzas fundamentais de rendemento causadas pola selección de materiais
Desde o punto de vista do condutor, os cables fotovoltaicos e os cables convencionais son esencialmente iguais. As diferenzas fundamentais residen na selección dos materiais de illamento e dos materiais de revestimento.
Illamento de PVC e compostos de revestimento de PVC empregados nos cables convencionais son axeitados principalmente para ambientes interiores ou relativamente suaves, xa que ofrecen unha resistencia limitada á calor, á exposición aos raios UV e ao envellecemento. Pola contra, os compostos de illamento e revestimento de poliolefina reticulada por radiación empregados nos cables fotovoltaicos están desenvolvidos especificamente para o funcionamento a longo prazo no exterior e poden manter un rendemento eléctrico e mecánico estable en condicións ambientais extremas.
Polo tanto, aínda que a substitución dos cables fotovoltaicos por cables convencionais pode reducir os custos iniciais, aumenta significativamente os riscos de mantemento e acurta a vida útil global do sistema fotovoltaico.
6. Conclusión: A selección de materiais determina a fiabilidade a longo prazo dos sistemas fotovoltaicos
Os cables fotovoltaicos non son simples substitutos dos cables ordinarios, senón produtos de cable especializados deseñados especificamente para aplicacións fotovoltaicas. A súa fiabilidade a longo prazo depende fundamentalmente da selección de materiais de illamento e revestimento de cables fotovoltaicos de alto rendemento, en particular da aplicación adecuada de sistemas de materiais de poliolefina reticulados por radiación.
Para os deseñadores, instaladores e provedores de materiais para cables de sistemas fotovoltaicos, un coñecemento profundo das diferenzas a nivel de material entre os cables fotovoltaicos e os cables convencionais é esencial para garantir o funcionamento seguro, estable e a longo prazo das centrais fotovoltaicas.
Data de publicación: 31 de decembro de 2025