ოფშორულმა და მცურავმა მზის დანადგარებმა სწრაფი ზრდა განიცადეს, რადგან დეველოპერები ცდილობენ გამოიყენონ არასაკმარისად გამოყენებული წყლის ზედაპირები და შეამცირონ ხმელეთზე კონკურენცია. მცურავი მზის ფოტოელექტრული ენერგიის ბაზარი 2024 წელს 7.7 მილიარდ აშშ დოლარად შეფასდა და პროგნოზით, მომდევნო ათწლეულში სტაბილურად გაიზრდება, რაც განპირობებულია მასალებისა და ნავმისადგომების სისტემების ტექნოლოგიური მიღწევებით, ასევე მრავალ რეგიონში არსებული დამხმარე პოლიტიკით. ამ კონტექსტში, საზღვაო ფოტოელექტრული კაბელები კრიტიკულ კომპონენტებად იქცევა: მათ უნდა გაუძლონ მკაცრ მარილიან წყალს, ულტრაიისფერ სხივებს, ტალღების მექანიკურ სტრესს და ბიოდაბინძურებას ხანგრძლივი მომსახურების ვადის განმავლობაში. TÜV Rheinland-ის 2PfG 2962 სტანდარტი (რომელიც იწვევს TÜV Bauart Mark-ის მიღებას) კონკრეტულად ეხმიანება ამ გამოწვევებს საზღვაო ფოტოელექტრული აპლიკაციების კაბელების შესრულების ტესტირებისა და სერტიფიცირების მოთხოვნების განსაზღვრით.
ეს სტატია განიხილავს, თუ როგორ შეუძლიათ მწარმოებლებს დააკმაყოფილონ 2PfG 2962 მოთხოვნები ძლიერი შესრულების ტესტირებისა და დიზაინის პრაქტიკის მეშვეობით.
1. 2PfG 2962 სტანდარტის მიმოხილვა
2PfG 2962 სტანდარტი არის TÜV Rheinland-ის სპეციფიკაცია, რომელიც მორგებულია საზღვაო და მცურავი აპლიკაციებისთვის განკუთვნილ ფოტოელექტრულ კაბელებზე. იგი ეფუძნება ფოტოელექტრული კაბელების ზოგად ნორმებს (მაგ., IEC 62930 / EN 50618 ხმელეთზე დაფუძნებული ფოტოელექტრული გამოსხივებისთვის), მაგრამ ასევე მოიცავს მკაცრ ტესტებს მარილიანი წყლის, ულტრაიისფერი გამოსხივების, მექანიკური დაღლილობის და სხვა საზღვაო სპეციფიკური სტრესორებისთვის. სტანდარტის მიზნებია ელექტროუსაფრთხოების, მექანიკური მთლიანობის და გრძელვადიანი გამძლეობის უზრუნველყოფა ცვალებადი, მომთხოვნი საზღვაო პირობების დროს. ის ვრცელდება 1500 ვოლტამდე ძაბვის მქონე DC კაბელებზე, რომლებიც გამოიყენება სანაპიროსთან ახლოს მდებარე და მცურავ ფოტოელექტრულ სისტემებში, რაც მოითხოვს წარმოების ხარისხის თანმიმდევრულ კონტროლს, რათა მასობრივ წარმოებაში სერტიფიცირებული კაბელები შეესაბამებოდეს გამოცდილ პროტოტიპებს.
2. საზღვაო ფოტოელექტრული კაბელების გარემოსდაცვითი და ოპერაციული გამოწვევები
საზღვაო გარემო კაბელებზე ერთდროულად რამდენიმე სტრესულ ფაქტორს ახდენს:
მარილიან წყალში კოროზია და ქიმიური ნივთიერებების ზემოქმედება: ზღვის წყალში უწყვეტმა ან პერიოდულმა ჩაძირვამ შეიძლება დააზიანოს გამტარი საფარი და დააზიანოს პოლიმერული გარსები.
ულტრაიისფერი გამოსხივება და მზის სხივებით გამოწვეული დაბერება: მცურავ მასივებზე მზის პირდაპირი ზემოქმედება აჩქარებს პოლიმერის მსხვრევადობას და ზედაპირის ბზარებს.
ტემპერატურის ექსტრემალური ცვლილებები და თერმული ციკლი: ყოველდღიური და სეზონური ტემპერატურის ვარიაციები იწვევს გაფართოების/შეკუმშვის ციკლებს, რაც ამძიმებს იზოლაციის კავშირებს.
მექანიკური დატვირთვები: ტალღის მოძრაობა და ქარის მიერ გამოწვეული მოძრაობა იწვევს დინამიურ მოხრას, მოხრას და პოტენციურ ცვეთას მცურავი საშუალებების ან სამაგრის აპარატურის მიმართ.
ბიოდაბინძურება და ზღვის ორგანიზმები: წყალმცენარეების, ბარნაკულების ან მიკრობული კოლონიების ზრდამ კაბელების ზედაპირებზე შეიძლება შეცვალოს თერმული გაფრქვევა და გაზარდოს ლოკალიზებული სტრესები.
ინსტალაციასთან დაკავშირებული ფაქტორები: განლაგების დროს დამუშავება (მაგ., ბარაბნის გაშლა), კონექტორების გარშემო მოხრა და დაჭიმულობა შეწყვეტის წერტილებში.
ეს კომბინირებული ფაქტორები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ხმელეთზე დაფუძნებული მასივებისგან, რაც მოითხოვს 2PfG 2962-ის შესაბამისად მორგებულ ტესტირებას რეალისტური საზღვაო პირობების სიმულირებისთვის.
3. ძირითადი შესრულების ტესტირების მოთხოვნები 2PfG 2962-ის მიხედვით
2PfG 2962-ით გათვალისწინებული ძირითადი შესრულების ტესტები, როგორც წესი, მოიცავს:
ელექტრო იზოლაციისა და დიელექტრიკული ტესტები: მაღალი ძაბვისადმი გამძლეობის ტესტები (მაგ., მუდმივი ძაბვის ტესტები) წყალში ან ტენიანობის კამერებში, რათა დადასტურდეს, რომ ჩაძირვის პირობებში არ ხდება ავარია.
დროთა განმავლობაში იზოლაციის წინაღობა: იზოლაციის წინაღობის მონიტორინგი, როდესაც კაბელები გაჟღენთილია მარილიან წყალში ან ნოტიო გარემოში, ტენიანობის შეღწევის აღმოსაჩენად.
ძაბვისადმი გამძლეობის და ნაწილობრივი განმუხტვის შემოწმება: იმის უზრუნველყოფა, რომ იზოლაციას შეუძლია გაუძლოს საპროექტო ძაბვას პლუს უსაფრთხოების ზღვარს ნაწილობრივი განმუხტვის გარეშე, დაძველების შემდეგაც კი.
მექანიკური ტესტები: იზოლაციისა და გარსის მასალების დაჭიმვის სიმტკიცისა და წაგრძელების ტესტები ექსპოზიციის ციკლების შემდეგ; მოხრის დაღლილობის ტესტები, რომლებიც ტალღით გამოწვეული მოხრის სიმულირებას ახდენს.
მოქნილობისა და განმეორებითი მოქნილობის ტესტები: ტალღის მოძრაობის იმიტაციის მიზნით, მანდრებზე ან დინამიური მოქნილობის ტესტის მოწყობილობებზე განმეორებითი მოხრა.
ცვეთამედეგობა: გარსის გამძლეობის შესაფასებლად, ტივტივებთან ან სტრუქტურულ ელემენტებთან კონტაქტის სიმულაცია, შესაძლოა, აბრაზიული საშუალებების გამოყენებით.
4. გარემოს დაბერების ტესტები
მარილის შესხურება ან სიმულირებულ ზღვის წყალში ხანგრძლივი დროით ჩაძირვა კოროზიისა და პოლიმერის დეგრადაციის შესაფასებლად.
ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედების კამერები (დაჩქარებული ამინდობა) ზედაპირის მყიფეობის, ფერის ცვლილების და ბზარების წარმოქმნის შესაფასებლად.
ჰიდროლიზისა და ტენიანობის შთანთქმის შეფასებები, ხშირად ხანგრძლივი დალბობისა და შემდგომი მექანიკური ტესტირების გზით.
თერმული ციკლირება: დაბალ და მაღალ ტემპერატურას შორის ციკლირება კონტროლირებად კამერებში იზოლაციის დელამინირების ან მიკრობზარების გამოსავლენად.
ქიმიური მდგრადობა: ზეთების, საწვავის, საწმენდი საშუალებების ან დაბინძურების საწინააღმდეგო ნაერთების ზემოქმედება, რომლებიც ხშირად გვხვდება საზღვაო გარემოში.
ცეცხლგამძლეობა ან ხანძრისადმი ქცევა: კონკრეტული დანადგარებისთვის (მაგ., დახურული მოდულები), შეამოწმეთ, რომ კაბელები აკმაყოფილებენ ალის გავრცელების ლიმიტებს (მაგ., IEC 60332-1).
ხანგრძლივი დაძველება: დაჩქარებული ექსპლუატაციის ტესტები, რომლებიც აერთიანებს ტემპერატურას, ულტრაიისფერ გამოსხივებას და მარილის ზემოქმედებას, რათა პროგნოზირდეს ექსპლუატაციის ვადა და დადგინდეს მოვლის ინტერვალები.
ეს ტესტები უზრუნველყოფს, რომ კაბელები შეინარჩუნებენ ელექტრულ და მექანიკურ მუშაობას საზღვაო ფოტოელექტრული სისტემების განლაგებაში მოსალოდნელი მრავალათწლეულის განმავლობაში.
5. ტესტის შედეგების ინტერპრეტაცია და წარუმატებლობის რეჟიმების იდენტიფიცირება
ტესტირების შემდეგ:
დეგრადაციის გავრცელებული ნიმუშები: იზოლაციის ბზარები ულტრაიისფერი ან თერმული ციკლით; გამტარის კოროზია ან ფერის შეცვლა მარილის შეღწევით; წყლის ჯიბეები, რომლებიც მიუთითებს დალუქვის დაზიანებაზე.
იზოლაციის წინააღმდეგობის ტენდენციების ანალიზი: გაჟღენთვის ტესტების დროს თანდათანობითი კლება შეიძლება მიუთითებდეს მასალის არაოპტიმალურ ფორმულირებაზე ან ბარიერული ფენების არასაკმარისობაზე.
მექანიკური გაუმართაობის ინდიკატორები: დაბერების შემდეგ დაჭიმვის სიმტკიცის დაკარგვა პოლიმერის მსხვრევადობაზე მიუთითებს; წაგრძელების შემცირება სიმტკიცის ზრდაზე მიუთითებს.
რისკის შეფასება: დარჩენილი უსაფრთხოების ზღვრების შედარება მოსალოდნელ სამუშაო ძაბვებთან და მექანიკურ დატვირთვებთან; შეფასება, შესაძლებელია თუ არა მომსახურების ვადის მიზნების (მაგ., 25+ წელი) მიღწევა.
უკუკავშირის ციკლი: ტესტის შედეგები იძლევა მასალის კორექტირების (მაგ., ულტრაიისფერი სტაბილიზატორის უფრო მაღალი კონცენტრაციები), დიზაინის ცვლილებების (მაგ., გარსის უფრო სქელი ფენები) ან პროცესის გაუმჯობესების (მაგ., ექსტრუზიის პარამეტრები) შესახებ ინფორმაციას. ამ კორექტირებების დოკუმენტირება გადამწყვეტი მნიშვნელობისაა წარმოების განმეორებადობისთვის.
სისტემატური ინტერპრეტაცია უწყვეტ გაუმჯობესებასა და შესაბამისობას უდევს საფუძვლად.
6. მასალის შერჩევა და დიზაინის სტრატეგიები 2PfG 2962-ის შესაბამისად
ძირითადი მოსაზრებები:
გამტარების არჩევანი: სპილენძის გამტარები სტანდარტულია; მარილიან გარემოში კოროზიისადმი გაძლიერებული მდგრადობისთვის შეიძლება უპირატესობა მიენიჭოს დაკონსერვებულ სპილენძს.
საიზოლაციო ნაერთები: ჯვარედინი შეკავშირებული პოლიოლეფინები (XLPO) ან სპეციალურად ფორმულირებული პოლიმერები ულტრაიისფერი სტაბილიზატორებით და ჰიდროლიზისადმი მდგრადი დანამატებით, რათა შეინარჩუნონ მოქნილობა ათწლეულების განმავლობაში.
გარსის მასალები: მტკიცე გარსის ნაერთები ანტიოქსიდანტებით, ულტრაიისფერი შთამნთქმელებითა და შემავსებლებით, რათა მდგრადი იყოს ცვეთა, მარილის შესხურება და ტემპერატურის უკიდურესობები.
ფენიანი სტრუქტურები: მრავალშრიანი დიზაინები შეიძლება მოიცავდეს შიდა ნახევარგამტარ ფენებს, ტენიანობის დამცავ ფირებს და გარე დამცავ გარსებს წყლის შეღწევისა და მექანიკური დაზიანების დაბლოკვის მიზნით.
დანამატები და შემავსებლები: ცეცხლგამძლე საშუალებების (საჭიროების შემთხვევაში), სოკოს საწინააღმდეგო ან ანტიმიკრობული საშუალებების გამოყენება ბიოდაბინძურების ეფექტების შესამცირებლად და დარტყმის მოდიფიკატორების გამოყენება მექანიკური მახასიათებლების შესანარჩუნებლად.
ჯავშანი ან გამაგრება: ღრმა წყალში ან მაღალი დატვირთვის მცურავი სისტემებისთვის, დაჭიმვის დატვირთვებისადმი გამძლეობისთვის ემატება ნაქსოვი ლითონის ან სინთეტიკური გამაგრება მოქნილობის შემცირების გარეშე.
წარმოების თანმიმდევრულობა: მომზადების რეცეპტების, ექსტრუზიის ტემპერატურისა და გაგრილების სიჩქარის ზუსტი კონტროლი, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მასალის ერთგვაროვანი თვისებები პარტიების განმავლობაში.
ანალოგიურ საზღვაო ან სამრეწველო გამოყენებაში დადასტურებული შესრულების მქონე მასალებისა და დიზაინის შერჩევა ხელს უწყობს 2PfG 2962 მოთხოვნების უფრო პროგნოზირებად დაკმაყოფილებას.
7. ხარისხის კონტროლი და წარმოების თანმიმდევრულობა
სერტიფიცირების შენარჩუნება მოცულობითი წარმოების მოთხოვნებში:
ხაზის ინსპექტირება: რეგულარული განზომილებითი შემოწმება (გამტარის ზომა, იზოლაციის სისქე), ზედაპირული დეფექტების ვიზუალური შემოწმება და მასალის პარტიის სერტიფიკატების დადასტურება.
ნიმუშების ტესტირების გრაფიკი: ძირითადი ტესტებისთვის (მაგ., იზოლაციის წინააღმდეგობა, დაჭიმვის ტესტები) პერიოდული ნიმუშების აღება, სერტიფიცირების პირობების გამეორებით, დრიფტების ადრეულ ეტაპზე აღმოსაჩენად.
მიკვლევადობა: ნედლეულის პარტიის ნომრების, შერევის პარამეტრების და თითოეული კაბელის პარტიის წარმოების პირობების დოკუმენტირება, რათა პრობლემების წარმოშობის შემთხვევაში შესაძლებელი იყოს ძირეული მიზეზის ანალიზი.
მომწოდებლის კვალიფიკაცია: პოლიმერებისა და დანამატების მომწოდებლების მიერ სპეციფიკაციების მუდმივი დაცვის უზრუნველყოფა (მაგ., ულტრაიისფერი გამოსხივებისადმი მდგრადობის რეიტინგები, ანტიოქსიდანტების შემცველობა).
მესამე მხარის აუდიტის მზადყოფნა: TÜV Rheinland-ის აუდიტის ან ხელახალი სერტიფიცირებისთვის საფუძვლიანი ტესტირების ჩანაწერების, კალიბრაციის ჟურნალების და წარმოების კონტროლის დოკუმენტების წარმოება.
სერტიფიცირების მოთხოვნებთან ინტეგრირებული მტკიცე ხარისხის მართვის სისტემები (მაგ., ISO 9001) მწარმოებლებს შესაბამისობის შენარჩუნებაში ეხმარება.
გრძელვადიანი
Danyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.-ის TÜV 2PfG 2962 სერტიფიკატი
2025 წლის 11 ივნისს, მზის ფოტოელექტრული და ჭკვიანი ენერგიის მე-18 (2025) საერთაშორისო კონფერენციისა და გამოფენის (SNEC PV+2025) ფარგლებში, TÜV Rheinland-მა Danyang Weihexiang Cable Manufacturing Co., Ltd.-ს (შემდგომში „Weihexiang“) გადასცა TÜV Bauart Mark ტიპის სერტიფიკატი 2PfG 2962 სტანდარტზე დაფუძნებული ოფშორული ფოტოელექტრული სისტემებისთვის განკუთვნილი კაბელებისთვის. დაჯილდოების ცერემონიას დაესწრნენ TÜV Rheinland Greater China-ს მზის ენერგიისა და კომერციული პროდუქტებისა და მომსახურების კომპონენტების ბიზნესის გენერალური მენეჯერი, ბატონი ში ბინი და Danyang Weihexiang Cable Manufacturing Co., Ltd.-ს გენერალური მენეჯერი, ბატონი შუ ჰონგჰე.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 24 ივნისი