Jenis Kabel DC PV: H1Z2Z2-K, IEC 62930 dan PV1-F

Jawaban singkat: Tiga nama pada kabel DC fotovoltaik berasal dari tiga sistem yang berbeda. H1Z2Z2-K adalah penandaan harmonisasi Eropa, IEC 62930 adalah standar kabel internasional, dan PV1-F adalah penandaan produk yang berasal dari skema pengujian swasta. Setiap huruf dalam H1Z2Z2-K menetapkan suatu sifat: isolasi ikatan silang bebas halogen, selubung ikatan silang bebas halogen, konduktor pilin fleksibel. Tidak satu pun dari ketiga nama itu menyebutkan seberapa tebal tembaganya, dan tidak satu pun dari ketiganya adalah merek. Yang membedakan kabel fotovoltaik dari kabel bangunan adalah senyawa di sekitar tembaga dan uji yang telah dilalui kabel jadi tersebut.

Siapa pun yang pernah memesan kabel untuk pabrik pasti menyadari bahwa sisi DC tidak pernah menggunakan nama kabel bangunan yang familier. Pesanan keluar untuk H1Z2Z2-K, atau untuk sesuatu yang dinyatakan memenuhi IEC 62930, atau untuk PV1-F. Nama-nama itu terlihat seperti kode produk karena memang kira-kira begitulah dua di antaranya, tetapi mereka berasal dari tiga sistem yang berbeda, dan perbedaan antara sistem-sistem itu baru muncul kemudian, di baki kabel atau di atap.

Kebingungannya bisa dimaklumi. Kabel fotovoltaik adalah tembaga, isolasi dan selubung, persis seperti kabel bangunan, dan tembaganya bukan bagian yang menarik. Sisi DC sebuah pabrik beroperasi pada tegangan tinggi yang tidak pernah melewati nol. Kabel terpapar sinar matahari langsung selama puluhan tahun, dan memanas di dalam kotak sambungan pada musim panas. Kabel juga mendingin hingga di bawah titik beku pada malam musim dingin, dan ditarik melalui baki serta melewati tikungan selama pemasangan. Keputusan material yang bertahan dari semua itu berbeda dari keputusan material yang masuk akal di dalam dinding.

Artikel ini membahas cara membaca nama-nama tersebut dan antarmuka di mana nama-nama itu harus sesuai dengan sesuatu yang lain pada modul: konektor dan kotak sambungan tempat kabel terpasang.

Satu pekerjaan, tiga sistem penamaan

Nama kabel dapat berasal dari sistem nasional atau regional yang telah diharmonisasi di beberapa negara, dari standar internasional, atau dari skema pengujian swasta yang dijalankan oleh lembaga sertifikasi. Ketiganya berakhir dalam proyek yang sama, dan mereka bukan label yang dapat dipertukarkan untuk dokumen yang sama.

Konsekuensi praktisnya adalah dua kabel dengan nama berbeda bisa sama-sama benar untuk sisi DC sementara kabel ketiga dengan nama yang familier sama sekali tidak benar. Membandingkannya berarti menanyakan sistem mana nama itu berasal, lalu menanyakan apa yang sebenarnya harus dilalui kabel tersebut untuk mendapatkannya.

Membaca H1Z2Z2-K huruf demi huruf

Penandaan harmonisasi adalah yang paling mudah dibaca dari ketiganya, karena setiap karakter membawa satu keputusan. Huruf H di depan menandai tipe yang diharmonisasi di seluruh sistem Eropa, bukan tipe nasional. Angka 1 adalah kelas tegangan, bukan luas penampang dan bukan nilai arus. Dua entri Z menjelaskan isolasi dan selubung: Z untuk senyawa ikatan silang bebas halogen, dengan angka 2 menunjukkan keluarga material spesifiknya. Tanda hubung dan K di akhir menjelaskan konduktor: tembaga pilin fleksibel, dimaksudkan untuk ditekuk dan dikerutkan ke dalam kontak.

Dua detail layak disorot, karena itulah yang dilewatkan orang. Pertama, dua entri Z bersifat terpisah: sebuah kabel dapat memiliki isolasi bebas halogen dan selubung yang berbeda, dan penandaan itulah yang memberi tahu Anda apakah keduanya tercakup. Kedua, K adalah pernyataan tentang konstruksi konduktor, yang membuat kabel mudah ditangani di dalam kotak sambungan dan membuatnya dapat dikerutkan ke konektor dengan benar. Konduktor pilin fleksibel juga memiliki luas permukaan lebih besar untuk penampang yang sama dan berperilaku berbeda di bawah terminal sekrup dibandingkan inti padat.

Yang tidak terkandung dalam penandaan adalah luas penampang. Itu dipilih secara terpisah, dari arus yang dibawa string, penurunan tegangan yang bersedia diterima perancang dan cara kabel dipasang. Baki kabel di udara terbuka dan saluran di dalam dinding tidak melepaskan panas dengan cara yang sama, sehingga penampang yang sama tidak membawa arus yang sama di kedua tempat. Tidak ada apa pun dalam nama harmonisasi itu yang menghapus perhitungan tersebut dari meja perancang.

Apa yang diminta oleh standar internasional

IEC 62930 ditulis untuk aplikasi, bukan untuk suatu negara. Standar ini menetapkan konstruksi kabel lalu menetapkan program uji yang harus dilalui kabel jadi, yang merupakan bagian penting ketika Anda memegang dua kabel yang tampak serupa dan mencoba memutuskan apakah keduanya produk yang sama.

Rangkaian uji tersebut menangani lingkungan tempat kabel benar-benar berada. Penuaan cuaca dan paparan ultraviolet bekerja pada permukaan luar. Panas lembap dan penuaan termal bekerja pada material seiring waktu. Ketahanan terhadap pelarut dan oli penting karena kabel di atap bersentuhan dengan hal-hal yang tidak pernah disentuh kabel dinding. Pembengkokan dingin memeriksa apa yang terjadi ketika selubung yang sama harus dibentuk pada suhu yang jauh di bawah suhu saat diekstrusi. Ketahanan ozon dan uji tahan tegangan DC menutup daftar. Penandaan bebas halogen menambahkan perilaku material dalam kebakaran: apa yang tidak dilepaskannya, dan berapa banyak asap serta gas asam yang dihasilkannya.

Nama pada selubung kabel bisa jadi merujuk pada satu sistem, sementara bukti di baliknya adalah sistem lain. Sebuah kabel dapat ditandai H1Z2Z2-K dan memenuhi kualifikasi program uji internasional, atau ditandai dengan kode tipe milik produsen dan tetap memenuhi kualifikasi. Itulah sebabnya spesifikasi yang menyebutkan suatu standar dan meminta laporan ujinya lebih kuat daripada spesifikasi yang hanya menyebutkan penandaan dan berhenti di situ.

Perlu juga diketahui bahwa singkatan dagang untuk standar internasional itu sendiri dapat menimbulkan kebingungan. Anda akan melihat standar tersebut ditulis sebagai IEC 131 dalam beberapa materi pemesanan. Tidak ada standar terpisah dengan makna tersebut: nomornya adalah 62930, dan singkatan itu hanyalah kebiasaan, bukan spesifikasi kedua.

Mengapa kabel instalasi biasa gagal di atap

Kegagalan kabel instalasi berselubung polivinil klorida di luar ruangan bukanlah misteri dan tidak berlangsung secara bertahap dengan cara yang tidak berbahaya. Senyawa tersebut mengandung plasticiser yang menjaganya tetap lentur. Setelah bertahun-tahun terpapar panas dan sinar matahari, plasticiser bermigrasi keluar, dan komponen ultraviolet dari sinar matahari memutus rantai polimer di permukaan. Selubung kehilangan kelenturannya, mengapur, lalu mengeras. Setelah mengeras, pergerakan di tepi baki kabel atau siklus suhu sudah cukup untuk membuka retakan.

Air mengikuti retakan itu. Sejak titik itu, isolasi bekerja dalam kondisi yang tidak pernah dipilih untuknya, dan ujung rantainya adalah jalur kebocoran pada konduktor yang membawa tegangan string penuh. Di sisi DC konsekuensinya lebih buruk daripada gangguan setara pada rangkaian AC, dan alasannya tidak ada hubungannya dengan material kabel. Arus bolak-balik melewati nol setiap setengah siklus, sehingga busur yang terbentuk pada persilangan nol cenderung padam. Busur DC tidak memiliki momen seperti itu.

Kedua kabel dalam perbandingan itu mengandung tembaga yang serupa. Yang berbeda adalah senyawa di sekelilingnya, cara material tersebut diikat silang alih-alih bersifat termoplastik, dan uji yang harus dilalui kabel jadi tersebut. Inilah bagian yang tidak dapat dilihat oleh pembeli yang hanya melihat penampang konduktor, dan inilah bagian yang menentukan bagaimana kabel tersebut tampak setelah lima musim panas.

Dari mana tekanan itu berasal

Akan membantu untuk menjaga daftar tekanan tetap konkret, karena standar kabel pada dasarnya adalah daftar itu yang diubah menjadi uji dengan batas kelulusan. Sinar matahari memberikan radiasi ultraviolet sepanjang hari. Kotak sambungan pada musim panas adalah volume tertutup kecil yang dipanaskan oleh modul di belakangnya, dan kabel lead berada di dalam volume itu. Siklus panas lembap adalah kondensasi yang diikuti penguapan, berulang-ulang, pada titik di mana selubung bertemu konektor atau gland. Ozon ada di udara dan juga dihasilkan oleh busur listrik, yang berarti sambungan yang dibuat dengan buruk dapat merusak kabel di dekatnya. Suhu dingin penting pada saat pemasangan, ketika selubung pada suhu nol derajat dibengkokkan di sekitar sudut dan mempertahankan deformasinya.

Pergerakan mekanis adalah yang paling sering diremehkan. Angin menggerakkan kabel di atas baki, siklus termal sedikit memanjangkan dan memendekkannya, dan tegangan tarik selama pemasangan sering kali merupakan gaya terbesar yang pernah dialami kabel. Kabel fotovoltaik dispesifikasikan untuk bertahan dari semua itu selama umur pembangkit, itulah sebabnya uji kabel jadi lebih penting daripada lembar data bahan mentah.

Dua keputusan, satu antarmuka

Pada proyek nyata, pertanyaan tentang kabel terbagi menjadi dua, dan kedua bagiannya diputuskan oleh orang yang berbeda. Kabel lead yang keluar dari kotak sambungan modul dipilih di pabrik modul, dalam pembekuan desain yang sama dengan kotak sambungan, tata letak dioda, dan konektor. Kabel itu tiba dalam keadaan terpasang, di-poting, dan teruji bersama modul. Kabel yang membentang antar string dan masuk ke kotak combiner dipilih oleh siapa pun yang merancang pembangkit, dan kabel itu ditarik, ditata, dan diterminasi di lokasi.

Tempat kedua keputusan itu bertemu adalah sambungan. Konektor dirancang untuk rentang penampang konduktor dan rentang diameter luar selubung, dengan seal yang bekerja di seluruh rentang tersebut. Jika kabel di lokasi memiliki selubung di luar rentang seal, sambungan itu tahan air di atas kertas tetapi tidak di lapangan. Jika kelas konduktor salah untuk kontak, crimp terlihat dapat diterima tetapi memiliki area kontak lebih kecil daripada yang dimaksudkan desain. Kedua masalah itu tidak terlihat setelah sambungan ditutup, dan keduanya diputuskan sebelum ada orang yang memanjat atap.

Di sinilah juga pertanyaan tentang kabel terhubung dengan pembahasan konektor. Konektor yang disertifikasi terhadap suatu standar disertifikasi sebagai suatu sistem, dengan rentang kabel yang dicantumkan dalam sertifikat. Mengganti dengan kabel di luar rentang tersebut mengeluarkan rakitan itu dari sertifikasi, bahkan ketika kedua bagian secara individual baik. Logika yang sama berlaku pada kabel lead modul: kabel itu dikualifikasikan dengan konektor di ujungnya, dan kabel tersebut merupakan bagian dari rakitan itu, bukan aksesori.

Untuk lebih lanjut tentang antarmuka itu, termasuk apa yang dibuktikan dan tidak dibuktikan oleh klaim kompatibilitas, lihat MC4 atau kompatibel MC4 dan perbandingan rating di MC4 vs MC4-Evo 2.

Memeriksa kabel yang masuk

Semua ini tidak memerlukan laboratorium. Ini memerlukan pemeriksaan hal-hal yang tepat dalam urutan yang tepat, dan meminta dokumen alih-alih menerima deskripsi. Daftar di bawah ini adalah apa yang benar-benar dapat diverifikasi oleh inspeksi penerimaan di pintu masuk barang.

Apa yang berubah di lini modul

Bagi pembuat modul, keputusan kabel bukanlah detail pembelian, karena kabel utama merupakan bagian dari rakitan yang telah dikualifikasi. Mengganti kabel utama berarti mengganti komponen yang telah diuji bersama kotak sambungan, senyawa potting, dan konektor, dan berarti memeriksa ulang rakitan terhadap standar yang menjadi dasar sertifikasi modul. Itulah sebabnya jenis kabel utama cenderung tetap selama waktu yang lama bahkan ketika muncul kabel yang lebih murah.

Konsekuensi fisiknya muncul di stasiun tertentu. Kabel utama harus menekuk di dalam kotak tanpa menekan dioda atau sambungan solder, yang menetapkan radius tekuk minimum dan kekakuan maksimum. Kabel melewati gland atau saluran keluar cetakan yang rentang penyegelannya tetap. Kabel kemudian dikerutkan atau dilas ke konektor dalam proses yang perkakasnya dipilih untuk kelas konduktor tertentu. Lini perakitan kotak sambungan, proses pengelasan dan pengeleman kotak, serta langkah pengawetan semuanya disiapkan berdasarkan angka-angka tersebut.

Tata letak lini dan urutan stasiun di balik itu dijelaskan dalam lini perakitan kotak sambungan dan dalam panduan tata letak stasiun dan lini, dengan langkah pengelasan itu sendiri dibahas dalam pengelasan kotak sambungan.

FAQ

Apakah PV1-F standar IEC?

Tidak. PV1-F adalah penamaan produk yang berasal dari skema pengujian swasta, bukan nomor dalam katalog IEC. Itu tidak membuatnya tidak sah atau tidak cocok; artinya spesifikasi yang menyebut PV1-F menamai jenis produk, sedangkan spesifikasi yang menyebut IEC 62930 menamai standar yang harus diuji pada kabel tersebut.

Bisakah saya menggunakan kabel bertanda H1Z2Z2-K dan kabel bertanda PV1-F dalam string yang sama?

Tidak ada yang melarangnya dalam standar kabel, dan secara elektrik string tidak mempermasalahkannya. Keberatan praktisnya adalah kedua kabel mungkin menua pada laju yang berbeda, sehingga satu bagian jalur mencapai akhir masa pakainya sebelum bagian lainnya. Karena kabel juga merupakan bagian yang gagal secara tak terlihat, mempertahankan satu jenis per string membuat komisioning dan pencarian gangguan selanjutnya lebih sederhana.

Apakah konduktor yang lebih tebal membuat kabel menjadi kelas fotovoltaik?

Tidak. Penampang berkaitan dengan arus dan penurunan tegangan. Kelas fotovoltaik berkaitan dengan senyawa, ikatan silang, dan program pengujian. Kabel instalasi berpenampang besar tetap kabel instalasi, dan selubungnya akan berperilaku di luar ruangan persis seperti kabel berpenampang kecil.

Mengapa bebas halogen penting di atap?

Selubung yang mengandung halogen melepaskan gas korosif dan beracun saat terbakar, dan gas tersebut menyerang logam di sekitarnya. Di atap, itu berarti api dapat merusak peralatan di luar kabel itu sendiri, dan membuat api lebih sulit didekati. Senyawa bebas halogen mengurangi kontribusi tersebut, yang merupakan salah satu alasan penamaan terharmonisasi menetapkannya untuk insulasi maupun selubung.

Bagaimana cara memilih penampang untuk string?

Dari arus string, metode pemasangan, suhu ambien, dan penurunan tegangan yang diizinkan oleh desain. Metode pemasangan penting karena kabel di udara bebas melepaskan panas lebih baik daripada kabel yang sama yang dibundel dalam konduit. Perhitungannya adalah desain elektrik biasa; standar kabel menetapkan batas yang harus dipatuhi kabel yang dipilih, bukan penampang yang harus Anda pilih.

Modul sudah dilengkapi kabel utama. Apakah kabelnya masih penting?

Penting pada sambungannya. Kelas konduktor dan diameter selubung kabel utama adalah yang harus cocok dengan konektor pada modul dan konektor pada kabel lokasi, dan perilaku suhu serta api kabel utama merupakan bagian dari kualifikasi modul. Membeli modul dengan kabel utama yang sesuai dengan kabel lokasi dan persyaratan setempat lebih murah daripada memperbaiki ketidakcocokan nanti.

Nama adalah klaim yang dapat Anda periksa

Ketiga penamaan itu ada karena tiga sistem berbeda membutuhkan cara untuk menggambarkan pekerjaan yang sama, dan karena sisi DC suatu pembangkit adalah tempat yang lebih berat bagi kabel daripada dinding. Membacanya sebagian besar adalah soal mengetahui sistem mana yang sedang Anda lihat lalu menanyakan apa yang harus dilalui kabel tersebut. Huruf-hurufnya menggambarkan senyawa dan konstruksi konduktor. Huruf-huruf itu tidak pernah dimaksudkan untuk menggambarkan berat tembaga, dan tidak pernah menjadi pengganti laporan pengujian.

Bagi pemilik pembangkit, kebiasaan yang berguna itu sempit: saat penerimaan barang, periksa penandaan, kelas konduktor, diameter selubung terhadap rentang konektor, dan dokumennya. Bagi pembuat modul, kabel adalah bagian dari rakitan yang dikualifikasi secara keseluruhan, dan itulah alasan perubahan kabel utama merupakan perubahan desain, bukan sekadar substitusi.

Catatan data: pembacaan huruf demi huruf H1Z2Z2-K dan atribusi ketiga penamaan mengikuti standar kabel yang diterbitkan dan dokumen skema publik; pembaca harus menganggap teks standar sebagai acuan otoritatif. Butir-butir uji yang tercantum di atas adalah ringkasan dari cakupan standar tersebut, bukan pengganti klausul pengujian. Tidak ada angka kinerja dalam artikel ini yang berasal dari pengujian oleh penulis. Urutan kegagalan kabel berselubung PVC dan diagram tegangan merupakan ilustrasi skematis dari mekanisme, bukan masa pakai yang terukur.