சூரிய சக்தி அமைப்புகளுக்கான கேபிள்களை உருவாக்கும் செயல்முறை

சூரிய சக்தி அமைப்புகளுக்கான கேபிள் உற்பத்தி செயல்முறை

சூரிய ஒளிமின்னழுத்த (சோலார் PV) அமைப்புகள், குடியிருப்பு வீடுகள் முதல் பெரிய அளவிலான மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் வரை பல்வேறு அளவுகளுக்குத் தூய்மையான, நீண்ட கால மற்றும் நெகிழ்வான மின்சாரத்தை வழங்க முடியும் என்பதால், அவை பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஒரு சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் செயல்திறன் மற்றும் பாதுகாப்பு, பேனல்கள், இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் பேட்டரிகளால் மட்டுமல்லாமல், பெரும்பாலும் சாதாரணமாக எடுத்துக்கொள்ளப்படும் ஒரு கூறான கேபிள்களாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. PV அமைப்புகளில் உள்ள கேபிள்கள், நேர் மின்னோட்டம் (DC) மற்றும் மாறு மின்னோட்டம் (AC) ஆகிய இரண்டையும் கடத்தும் திறன் கொண்டவையாகவும், வெப்பம் மற்றும் புற ஊதா கதிர்வீச்சை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டவையாகவும், மின்னோட்டக் கசிவு மற்றும் தீ அபாயத்தைத் தடுக்க வலுவான மின்காப்பு கொண்டவையாகவும் இருக்க வேண்டும். எனவே, சூரிய ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளுக்கான கேபிள் உற்பத்தி செயல்முறை, சாதாரண மின்சார கேபிள்களை விடக் கடுமையான தொழில்நுட்பத் தரங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்தக் கட்டுரை, மூலப்பொருள் தேர்வு முதல் தரச் சோதனை வரை, சூரிய ஒளிமின்னழுத்த கேபிள் உற்பத்தியின் நிலைகளைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.

1. சூரிய சக்தி அமைப்புகளில் கேபிள்களின் பங்கு

ஒரு PV அமைப்பில், கேபிள்கள் பல முக்கியக் கூறுகளை இணைக்கின்றன: சோலார் மாட்யூல்களில் இருந்து கம்பைனர் பாக்ஸிற்கும், கம்பைனர் பாக்ஸிலிருந்து இன்வெர்ட்டருக்கும், இன்வெர்ட்டரிலிருந்து AC விநியோகப் பலகத்திற்கும், இறுதியாக மின்சுமை அல்லது மின் கட்டத்திற்கும் அவை இணைக்கப்படுகின்றன. மேலும், ஹைப்ரிட் அமைப்புகளில், கேபிள்கள் பேட்டரி மற்றும் சார்ஜ் கன்ட்ரோலரையும் இணைக்கின்றன. பயன்படுத்தப்படும் கேபிள்கள் உயர் மின்னழுத்தங்களைத் (நவீன அமைப்புகளில் பொதுவாக 600–1500 V DC) தாங்கக்கூடியதாகவும், பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் நிலையாகச் செயல்படக்கூடியதாகவும், வெளிப்புறத்தில் நிறுவப்படும்போது கடுமையான வானிலை நிலைகளைத் தாங்கக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும். இதனால்தான் PV கேபிள்கள்—பெரும்பாலும் சோலார் கேபிள்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன—பொதுவாக சிறப்பு மின்காப்பு மற்றும் உயர்தரக் கடத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

2. கடத்திப் பொருட்களின் தேர்வு

கேபிள் உற்பத்தியின் ஆரம்ப கட்டம், மின்சாரத்தைக் கடத்தும் மையப் பகுதியான கடத்திப் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதாகும். மிகவும் பொதுவான இரண்டு பொருட்கள் தாமிரம் மற்றும் அலுமினியம் ஆகும். தாமிரம் அதன் உயர் கடத்துத்திறன், அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் நல்ல இயந்திர வலிமை காரணமாக சூரிய சக்தி அமைப்புகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும், தாமிரம் இணைப்புகளில் அதிக நிலைத்தன்மை கொண்டது, குறிப்பாக MC4 இணைப்பிகள் மற்றும் வலுவான தொடர்பு மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பு தேவைப்படும் பிற முனையங்களுக்கு இது மிகவும் பொருந்தும்.

மின் இழப்பைக் குறைப்பதற்காக, பயன்படுத்தப்படும் செம்பு பொதுவாக உயர் தூய்மை (உதாரணமாக, 99,9%) கொண்டதாக இருக்கும். மூலப்பொருளின் வகையைத் தவிர, உற்பத்தியாளர்கள் கடத்தியின் வடிவத்தையும் தீர்மானிக்கின்றனர்: அது திடமானதாகவோ அல்லது இழையுடையதாகவோ இருக்கலாம். சூரிய ஆற்றல் கேபிள்கள் பொதுவாக மெல்லிய இழையுடைய கடத்திகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் அவை அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்டவை, நிறுவுவதற்கு எளிதானவை, மேலும் அதிர்வு மற்றும் தொடர்ச்சியான வளைவுகளுக்கு அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டவை.

3. கம்பி இழுக்கும் செயல்முறை

கடத்திப் பொருள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டவுடன், செம்பு பொதுவாக ஒரு பெரிய விட்டம் கொண்ட தண்டு வடிவில் இருக்கும். பின்னர் இந்தத் தண்டு, ஒரு கம்பி இழுக்கும் இயந்திரத்தின் மூலம் தேவையான சிறிய விட்டம் கொண்ட கம்பியாக இழுக்கப்படுகிறது. இந்தச் செயல்பாட்டில், தண்டு படிப்படியாக விட்டத்தைக் குறைக்கும் தொடர்ச்சியான அச்சுகள் வழியாகச் செலுத்தப்படுகிறது. கம்பியின் மேற்பரப்பு மென்மையாகவும், விட்டம் சீராகவும், நுண் விரிசல்கள் போன்ற குறைபாடுகள் இல்லாமலும் இருப்பதை உறுதி செய்வதற்காக, இந்த இழுக்கும் செயல்முறை கடுமையான கட்டுப்பாட்டின் கீழ் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.

சில தொழிற்சாலைகளில், கம்பியை இழுத்த பிறகு, அதன் நெகிழ்வுத்தன்மையை மீட்டெடுப்பதற்காக, அது பதப்படுத்தப்படுகிறது (கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பமூட்டல்). கம்பி மிகவும் கடினமாகவும் உடையக்கூடியதாகவும் மாறுவதைத் தடுக்கவும், அதனை ஒரு நெகிழ்வான இழைக் கடத்தியாகப் பயன்படுத்த ஏற்றதாக மாற்றவும் இந்தப் பதப்படுத்துதல் அவசியமாகும்.

4. கடத்தி இழையாக்கச் செயல்முறை

இழுக்கப்பட்ட கம்பிகள் பின்னர் ஒரு இழையாக்கும் இயந்திரத்தைப் பயன்படுத்தி ஒற்றை இழைக் கடத்தியாக இணைக்கப்படுகின்றன. கடத்தப்பட வேண்டிய மின்னோட்டத்தைப் பொறுத்து, ஒரு குறிப்பிட்ட குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவுடன் (எடுத்துக்காட்டாக, 4 மிமீ², 6 மிமீ², அல்லது 10 மிமீ²) ஒரு கேபிள் மையத்தை உருவாக்குவதே இதன் நோக்கமாகும். கடத்தியானது நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் இயந்திர வலிமை ஆகியவற்றைச் சமநிலைப்படுத்துவதை உறுதிசெய்ய, முறுக்கு முறை மற்றும் இழைகளின் எண்ணிக்கை ஆகியவை தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.

சூரிய சக்தி அமைப்புகளில் நெகிழ்வுத்தன்மை ஒரு கூடுதல் நன்மையாகும், ஏனெனில் கேபிள்கள் பெரும்பாலும் கூரைகளின் மீதோ, குழாய்கள் வழியாகவோ அல்லது வளைந்து செல்லும் பாதைகளிலோ நிறுவப்படுகின்றன. மிகவும் விறைப்பான கேபிள்கள் நிறுவலைச் சிக்கலாக்குவதோடு, கூர்மையான வளைவுகளால் மின்காப்பு சேதமடையும் அபாயத்தையும் அதிகரிக்கின்றன.

5. வெப்பக்காப்பு மற்றும் மேலுறை பொருத்துதல்

அடுத்த கட்டம் மின்காப்பு ஆகும். சூரிய சக்தி கேபிள்களில், மின்காப்புக்காக பொதுவாக XLPE (குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட பாலிஎதிலீன்) அல்லது ஹாலஜன் இல்லாத தீயணைப்பு கலவைகள் போன்ற சிறப்பு பாலிமர் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தப் பொருட்கள் அதிக இயக்க வெப்பநிலையை (பெரும்பாலும் 90°C வரை, சில சூழ்நிலைகளில் 120°C கூட) தாங்கக்கூடியவை என்பதாலும், புற ஊதா கதிர்கள், ஓசோன் மற்றும் ஈரப்பதம் ஆகியவற்றை எதிர்க்கும் தன்மை கொண்டிருப்பதாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.

மின்காப்புப் பொருத்தும் செயல்முறை, வெளியேற்றும் முறையைப் பயன்படுத்தி மேற்கொள்ளப்படுகிறது. கடத்தியானது வெளியேற்றும் இயந்திரத்தினுள் செலுத்தப்படுகிறது, அங்கு சூடாக்கப்பட்ட மின்காப்புப் பொருள் உருகி, கடத்தியைச் சுற்றி சீராகப் பூசப்படுகிறது. மின்காப்பின் தடிமன் கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அது அதன் மின்னழுத்தத் தாங்கும் திறன் மற்றும் பாதுகாப்பைப் பாதிக்கிறது. வெளியேற்றும் இயந்திரத்திலிருந்து வெளியேறிய பிறகு, மின்காப்பு விரிசல் இன்றி முழுமையாகக் கடினமாவதை உறுதி செய்வதற்காக, கேபிள் நீர் அல்லது காற்றைப் பயன்படுத்தி படிப்படியாகக் குளிர்விக்கப்படுகிறது.

சூரிய சக்தி கேபிள்களுக்கு, இரட்டைக் காப்பு வடிவமைப்பு (இரண்டு காப்பு அடுக்குகள்) அல்லது காப்பு மற்றும் அதற்கு இணையான வலிமை கொண்ட வெளிப்புற உறை ஆகியவற்றின் கலவை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வெளிப்புற உறையானது உராய்வு, வானிலை, சில எண்ணெய்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளுக்கு எதிராகப் பாதுகாப்பாகச் செயல்படுகிறது.

6. வண்ணம் தீட்டுதல், குறியிடுதல் மற்றும் அடையாளம் காணுதல்

PV கேபிள்கள் பொதுவாக கருப்பு மற்றும் சிவப்பு (DC-க்கு) நிறங்களில் கிடைக்கின்றன, அதே சமயம் கிரவுண்டிங் கேபிள்கள் பச்சை மற்றும் மஞ்சள் நிறங்களில் இருக்கலாம். நிறம் மங்குவதைத் தடுப்பதற்காக, எக்ஸ்ட்ரூஷன் செயல்முறையின் போது UV-எதிர்ப்பு நிறமிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் வண்ணம் தீட்டப்படுகிறது. நிறத்தைத் தவிர, கேபிள்களின் மேற்பரப்பில் கேபிள் அளவு, பூர்த்தி செய்யப்பட்ட தரநிலைகள், இயக்க மின்னழுத்தம், உற்பத்தியாளர் பெயர், உற்பத்தி ஆண்டு மற்றும் மீட்டர் குறியீடுகள் (ஒரு மீட்டருக்கான நீளக் குறியீடுகள்) உள்ளிட்ட எழுத்துக்களும் குறிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்தக் குறியீடு நிறுவுதல் மற்றும் ஆய்வு செய்யும் போது பயனுள்ளதாக இருப்பதுடன், கேபிள் PV விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்கிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்தவும் உதவுகிறது.

7. தரக் கட்டுப்பாடு

சூரிய சக்தி கேபிள்கள் சந்தைப்படுத்தப்படுவதற்கு முன்பு தொடர்ச்சியான தரச் சோதனைகளுக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும். கேபிள்கள் பாதுகாப்பானவை, நீடித்து உழைக்கக்கூடியவை மற்றும் தேசிய, சர்வதேச தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன என்பதை உறுதி செய்வதற்காக இந்தச் சோதனைகள் நடத்தப்படுகின்றன. சில பொதுவான சோதனைகள் பின்வருமாறு:

1. கடத்துத்திறன் மற்றும் மின்தடை சோதனை: குறுக்குவெட்டுப் பரப்பிற்கு ஏற்ப குறைந்த மின் இழப்புகளை உறுதிசெய்யவும்.
2. மின்காப்புத் தடிமன் சோதனை: பூச்சு சீராக இருப்பதையும், குறைந்தபட்ச வரம்புகளைப் பூர்த்தி செய்வதையும் உறுதிசெய்யவும்.
3. மின்னழுத்தத் தாங்குதிறன் சோதனை: மின்காப்பு பழுதடையாமல் உயர் மின்னழுத்தத்தைத் தாங்கும் திறனைச் சோதிக்கிறது.
4. வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்ப முதிர்வு சோதனை: உயர் வெப்பநிலையில் நீண்ட காலப் பயன்பாட்டை உருவகப்படுத்துதல்.
5. புற ஊதா மற்றும் வானிலை எதிர்ப்புச் சோதனை: நேரடி சூரிய ஒளியில் வெளிப்படும் கேபிள்களுக்கு இது முக்கியமானது.
6. தீ மற்றும் புகை எதிர்ப்புச் சோதனை (தீயை அணைக்கும் தன்மை): பல்வேறு தரநிலைகளின்படி, கேபிள் எளிதில் தீப்பிடிக்காது என்பதையும், அபாயகரமான ஹாலஜன் வாயுக்களை வெளியிடாது என்பதையும் இது உறுதி செய்கிறது.
7. நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் வளைக்கும் சோதனை: காப்புப் பொருளைப் பொருத்தும்போதோ அல்லது நகர்த்தும்போதோ அதில் விரிசல் ஏற்படாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்யவும்.

சோதனையானது, IEC 62930 (PV கேபிள்களுக்கு), EN 50618 போன்ற தரநிலைகள் அல்லது குறிப்பிட்ட சந்தைகளுக்குப் பொருந்தக்கூடிய பிற தரநிலைகளின் அடிப்படையில் அமையலாம். சோதனைகளில் தேர்ச்சி பெறும் கேபிள்கள் பொதுவாகச் சான்றளிக்கப்பட்டு, ஒரு சிறப்புக் குறியீட்டுடன் குறிக்கப்படுகின்றன.

8. சுருட்டுதல், பொதியிடுதல் மற்றும் விநியோக செயல்முறை

பரிசோதனையில் தேர்ச்சி பெற்ற பிறகு, கேபிள் 100 மீட்டர் அல்லது 500 மீட்டர் போன்ற ஒரு குறிப்பிட்ட நீளத்திற்கு ஒரு சுருள் அல்லது உருளையில் சுற்றப்படுகிறது. காப்புறைக்கு சேதம் விளைவிக்கக்கூடிய கூர்மையான வளைவுகளைத் தடுக்க, சுற்றும் முறை நேர்த்தியாக இருக்க வேண்டும். பின்னர், அனுப்பப்படும்போது சேதம் ஏற்படுவதைத் தடுக்க, கேபிள் கூடுதல் பாதுகாப்புடன் பொதி செய்யப்படுகிறது: பெரிய அளவுகளுக்கு நெகிழி உறை, அட்டைப்பெட்டி அல்லது மர உருளைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உற்பத்தியாளர்கள் தொகுதி எண், உற்பத்தி தேதி, கேபிள் வகை மற்றும் சான்றிதழ் போன்ற தகவல்களுடன் கூடிய லேபிள்களையும் இணைக்கின்றனர். தடமறிதலுக்கு தொகுதி எண் முக்கியமானது, எனவே களத்தில் சிக்கல்கள் கண்டறியப்பட்டால், உற்பத்தியாளர்கள் உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட பொருட்களைக் கண்டறிய முடியும்.

9. சூரிய சக்தி கேபிள் உற்பத்தியில் உள்ள சவால்கள்

சூரிய மின் கேபிள் உற்பத்தியானது, குறிப்பாக கடுமையான வெளிப்புற நீடித்துழைப்புத் தேவைகள் தொடர்பான தனித்துவமான சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. பகல்-இரவு வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள், பல ஆண்டுகால புற ஊதாக் கதிர் வெளிப்பாடு, மற்றும் விலங்குகள் கடிப்பதாலோ அல்லது கூரைக் கட்டமைப்புகளுடன் உராய்வதாலோ ஏற்படும் அபாயம் ஆகியவை சிதைவை விரைவுபடுத்தக்கூடும். எனவே, உற்பத்தியாளர்கள் சரியான மின்காப்பு கலவையைத் தேர்ந்தெடுத்து, உற்பத்தியில் நிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்க வேண்டும். மற்றொரு சவால், அதிக மின்னழுத்தம் (1500 V DC வரை) கொண்ட அமைப்புகளுக்கான தேவை அதிகரித்து வருவதாகும், இது வலுவான மின்காப்பு மற்றும் கடுமையான சோதனைகளை அவசியமாக்குகிறது.

முடிவுரை

சூரிய சக்தி அமைப்புகளுக்கான கேபிள் உற்பத்தி செயல்முறையானது, தரமான செம்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது, கம்பியை இழுப்பது, இழைக் கடத்திகளை உருவாக்குவது, புற ஊதா மற்றும் வெப்ப-எதிர்ப்பு காப்புப் பொருளை வெளியேற்றுவது, மற்றும் கடுமையான தரச் சோதனைகளுக்கு உட்படுத்துவது என ஒரு சிக்கலான தொழில்நுட்பப் படிநிலைகளின் தொடரைக் கொண்டுள்ளது. PV கேபிள்கள் மின் கடத்திகளாக மட்டுமல்லாமல், அமைப்பின் நீண்டகால நம்பகத்தன்மையை நிர்ணயிக்கும் பாதுகாப்பு கூறுகளாகவும் செயல்படுகின்றன. தரநிலைகளுக்கு ஏற்பவும், கடுமையான தரக் கட்டுப்பாட்டின் கீழும் தயாரிக்கப்பட்ட கேபிள்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், சூரிய சக்தி அமைப்புகள் அதிகத் திறனுடனும், பாதுகாப்பாகவும் செயல்பட முடியும், மேலும் அவை நீண்ட காலம் நீடிக்கும்.