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Perché il cavo solare certificato TUV è lo standard globale per le installazioni fotovoltaiche?

Un impianto solare da 180 MW nella regione del Golfo ha perso circa il 4% della sua produzione lato corrente continua entro il terzo anno di attività. I moduli hanno funzionato bene; gli inverter hanno funzionato bene. Il guasto era nei cavi delle stringhe tra le file di moduli: le guaine si sono screpolate sotto l'esposizione ai raggi UV e la resistenza di isolamento è crollata quando l'umidità ha raggiunto i conduttori. Nessuno di questi cavi era certificato TUV.

Questo modello di fallimento spiega il perché Cavo solare certificato TUV è lo standard globale per le installazioni fotovoltaiche. La certificazione TUV, verificata rispetto a TUV 2PfG 1169 e al suo successore EN 50618, è un processo di approvazione di tipo di terze parti che testa un cavo CC contro l'intera serie di sollecitazioni specifiche del sole: calore, luce solare, ozono, umidità, fiamma e abuso meccanico. Senza tale verifica, un cavo può sembrare corretto sulla carta e comunque guastarsi entro cinque anni.

Per le aziende EPC, i proprietari di impianti e gli ingegneri degli acquisti, la domanda non è se sia bello avere la certificazione TUV. La questione è se il lato CC dell'impianto può raggiungere la durata prevista di 25 anni senza guasti ai cavi.

Cosa deve sopravvivere sul campo un cavo solare certificato TUV

Un cavo solare certificato TUV è definito da ciò a cui sopravvive: temperatura continua del conduttore di 120 °C, invecchiamento accelerato equivalente a decenni di calore sui tetti, esposizione diretta ai raggi UV e stress meccanico dovuto alla trazione e al carico del vento.

Gli organismi di certificazione non si limitano a ispezionare i campioni. Eseguono test di tipo sul progetto di un cavo, quindi controllano la linea di produzione che lo produrrà. EN 50618 e TUV 2PfG 1169 costringono il cavo a resistere contemporaneamente al sole del deserto, al sale costiero, all'umidità industriale e alla corrente sostenuta vicino al limite di temperatura del conduttore.

120 °C Temperatura massima continua del conduttore secondo EN 50618
1500 V CC Tensione di sistema CC nominale per cavi H1Z2Z2-K
25 anni Durata di progetto verificata mediante invecchiamento termico e UV accelerato
H1Z2Z2-K Tipo di cavo armonizzato che sostituisce PV1-F

Ogni test esiste perché un guasto in quella zona ha causato vere e proprie perdite impiantistiche. Le principali aree di test sono riepilogate di seguito.

Aree di test fondamentali in TUV 2PfG 1169 e EN 50618 per cavi solari fotovoltaici
Zona prova Condizione sul campo simulata Requisito tipico
Invecchiamento termico e hot set Calore sostenuto del conduttore nelle corse sui tetti e nel deserto Nessuna crepa; il composto reticolato rimane dimensionalmente stabile
UV e agenti atmosferici Luce solare diretta per 25 anni Mantiene la resistenza alla trazione e l'allungamento richiesti
Ozono e umidità Siti costieri, industriali e ad alta umidità Nessuna fessurazione dopo l'esposizione all'ozono
Ritardante di fiamma Guasti elettrici e fonti di incendio nelle vicinanze Autoestinguente secondo EN 60332-1-2
Sollecitazione meccanica Tirare, piegare, movimento del vento L'isolamento rimane intatto; nessun cortocircuito
Definizione
Un cavo solare certificato TUV è un cavo fotovoltaico lato CC il cui design, materiali e linea di produzione hanno superato l'approvazione del tipo contro TUV 2PfG 1169 o EN 50618, coprendo l'invecchiamento termico, la resistenza ai raggi UV e all'ozono, il ritardo di fiamma e l'integrità meccanica.

Ad esempio, il test di hot-set della norma EN 50618 espone l'isolamento a 200 °C sotto un carico definito e verifica che un composto reticolato non si deformi in modo permanente. Un isolamento in PVC non supera immediatamente tale test, motivo per cui il PVC non è accettato in una costruzione di cavi solari certificata.

Perché TUV 2PfG 1169 e EN 50618 sono diventati la base di riferimento globale

TUV 2PfG 1169 e EN 50618 sono diventati la base di riferimento globale perché i mercati solari europei li hanno resi una condizione di ingresso di fatto e i progetti orientati all’esportazione in tutto il mondo hanno adottato lo stesso certificato per semplificare l’approvvigionamento e il controllo dei rischi.

Il primo boom del fotovoltaico in Germania ha creato il tipo di cavi fotovoltaici PV1-F negli anni '90. Mentre i produttori di inverter e connettori si standardizzavano attorno ad esso, gli sviluppatori di altri paesi hanno chiesto lo stesso certificato invece di creare regimi di test locali. La norma EN 50618 ha successivamente assorbito il PV1-F nel tipo armonizzato H1Z2Z2-K, con un comportamento al fuoco più rigoroso, una gamma di conduttori più ampia e requisiti meccanici più elevati.

Oggi, i progetti dall’Arabia Saudita al Cile al Vietnam fanno riferimento alla stessa famiglia di documenti. I contratti EPC prevedono regolarmente la conformità TUV o EN 50618 nelle specifiche dei cavi CC, clausola per clausola, trasformando uno schema di certificazione tedesco in un unico punto di riferimento globale.

Temperatura massima continua del conduttore per tipo di cavo
Cavo solare TUV H1Z2Z2-K Cavo di alimentazione XLPE Filo da costruzione in PVC Cavo in gomma H07RN-F 120 °C 90 °C 70 °C 60 °C
Classificazioni conformi a EN 50618 per cavo fotovoltaico, EN 60502-1 per cavo di alimentazione XLPE e IEC 60227 per cavo in PVC.
Il divario di temperatura è la misura più chiara: il cavo solare H1Z2Z2-K è classificato per una temperatura continua del conduttore di 120 °C, mentre un cavo di alimentazione XLPE standard è classificato per 90 °C e un filo da costruzione in PVC per soli 70 °C.
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Cosa fallisce per primo in un cavo solare non certificato TUV

In un cavo CC non certificato, la guaina e l'isolamento si guastano prima del conduttore, in una sequenza prevedibile: crepe UV, ingresso di umidità, calo della resistenza di isolamento, quindi corrente di dispersione, guasti a terra o guasto dell'arco CC.

I cavi generici per l'edilizia e i cavi "simil-solari" sono solitamente in PVC o XLPE semplici classificati per 70-90°C. Non sono testati per l'ozono, né per lo stress da 1,5 kV CC e i loro rivestimenti si degradano nel giro di pochi anni in caso di forti raggi UV. Una volta che l'acqua raggiunge il conduttore, la corrente di dispersione aumenta la temperatura operativa, accelerando l'ulteriore degrado.

Le conseguenze misurabili includono perdita di potenza a livello di stringa, scatti dell'inverter che riducono la resa e guasti dell'arco CC difficili da estinguere perché un arco CC non ha un passaggio naturale per lo zero.

Confronto tra cavo solare H1Z2Z2-K certificato TUV e cavo generico in PVC
Proprietà H1Z2Z2-K certificato TUV Cavo "solare" in PVC generico
Temperatura continua del conduttore 120 °C 70-90 °C
Sistema di isolamento Reticolato, privo di alogeni PVC o non reticolato
Valutazione della tensione CC 1500 V CC Spesso solo 450/750 V AC
Test di invecchiamento UV Obbligatorio secondo EN 50618 Di solito non testato
Comportamento della fiamma Autoestinguente Può propagare la fiamma
Durata di servizio realistica sul lato CC 25 anni 5-10 anni in forti raggi UV
Rischio di approvvigionamento

Un impianto da 100 MW contiene all'incirca l'equivalente di 1.500-2.500 km di cavi CC. Sostituire anche solo il 5% di quella lunghezza dopo il sesto anno costa più del premio di certificazione sull'intero progetto.

Come verificare un cavo solare certificato TUV originale

La verifica richiede pochi minuti se si controlla la marcatura della giacca e il numero del certificato, perché il logo TUV stampato da solo non prova nulla.

  1. Leggi l'impronta completa della giacca. Un cavo H1Z2Z2-K originale mostra il tipo di cavo, la tensione nominale di 1,5 kV CC, il nome del produttore e un riferimento al certificato.
  2. Annotare il numero del certificato e cercarlo nella directory pubblica dell'ente di certificazione. L'indirizzo dello stabilimento elencato deve corrispondere alla fabbrica nel rapporto di ispezione.
  3. Misurare il conduttore con un micrometro. Un conduttore flessibile in rame stagnato di classe 5 da 4 mm² ha un intervallo di diametri definito; il rame più piccolo è un difetto di sostituzione comune.
  4. Tagliare un campione e verificare che l'isolante faccia presa sul conduttore e che lo spessore della parete sia uniforme su tutta la circonferenza.
  5. Richiedere il rapporto di prova di tipo e il certificato di ispezione di fabbrica in fase di approvazione del campione, insieme al certificato di qualità ISO 9001.

I marchi TUV contraffatti sono comuni nei mercati dei cavi di materie prime. Se il fornitore non è in grado di fornire un numero di certificato che trovi nella directory online dell'organismo di certificazione, considerare il prodotto come non certificato indipendentemente da ciò che è stampato sulla giacca.

Nota sul campo

Un numero di certificato che non può essere rintracciato nel database pubblico del certificatore è il segnale di allarme più rapido in un'ispezione di cavi solari.

Approvvigionamento di cavi solari certificati TUV da un produttore certificato

Il modo più affidabile per garantire un cavo solare certificato TUV è acquistarlo da un produttore la cui linea di produzione detiene la certificazione, perché un certificato a livello di impianto copre il progetto del cavo effettivamente ricevuto, non solo un lotto campione.

Yangzhou Yaguang Cable Co., Ltd. (Yaguang Cable) produce la sua linea di nuova energia a base produttiva certificata a Yangzhou, in Cina, con uno stabilimento di 56.000 m² e 480 macchine di produzione e collaudo. I cavi fotovoltaici dell'azienda sono certificati TUV e il suo sistema di gestione è certificato ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Con oltre due decenni di esperienza nella produzione di cavi e nell'esportazione, fornisce configurazioni di cavi OEM per integratori fotovoltaici internazionali e appaltatori EPC.

Quando si valuta un fornitore, richiedere tre documenti prima dell'effettuazione dell'ordine: il certificato TUV, il rapporto di prova di tipo corrispondente e il certificato di ispezione di fabbrica. Un certificato copre la disciplina di produzione, non un lotto campione.

Linea di base standard
TUV 2PfG 1169 e EN 50618 definiscono la linea di base di accettazione per i cavi fotovoltaici lato CC nella maggior parte dei mercati di esportazione; un certificato rilasciato da un ente TUV riconosciuto è l'unica prova di conformità ampiamente accettata.
Weather-Resistant Photovoltaic Cables for Harsh Environments Cavi fotovoltaici resistenti agli agenti atmosferici per ambienti difficili Questi cavi soddisfano gli standard PV1-F, H1Z2Z2-K e IEC 62930. Sono a bassa emissione di fumi, privi di alogeni e resistenti ai raggi UV, il che li rende ideali per installazioni solari nel deserto, sulla costa e ad alta quota. Le certificazioni verificate supportano le decisioni di approvvigionamento. Visualizza il prodotto →

Domande frequenti sulla certificazione dei cavi solari fotovoltaici

Risposte brevi e pronte per prendere decisioni per ingegneri, team di procurement e revisori EPC.

La certificazione TUV è obbligatoria per i cavi solari?

Non è un requisito legale universale, ma in pratica è obbligatorio per progetti con finanziamenti europei, garanzie sugli inverter o garanzie di rendimento di 25 anni. La maggior parte dei consulenti tecnici specifica la conformità alla norma EN 50618 come requisito predefinito sul lato CC.

Qual è la differenza tra PV1-F e H1Z2Z2-K?

PV1-F è il tipo di cavo precedente del TUV 2PfG 1169. H1Z2Z2-K, definito da EN 50618, è il tipo di generazione attuale con un comportamento alla fiamma più rigoroso e una gamma di sezioni trasversali più ampia. I nuovi progetti dovrebbero specificare H1Z2Z2-K.

È possibile utilizzare un normale cavo di alimentazione CA sul lato CC?

No. Il normale cavo di alimentazione CA è classificato per 70-90 °C, non è resistente ai raggi UV e all'ozono e il suo isolamento può rompersi in caso di sollecitazione continua della tensione CC, con conseguenti perdite di corrente, guasti a terra e rischio di incendio.

Quanto dura un cavo solare certificato TUV?

Il cavo solare certificato TUV è progettato per 25 o più anni di servizio. I test di invecchiamento termico accelerato e UV EN 50618 simulano la durata di servizio prima che un tipo di cavo venga approvato, motivo per cui il certificato è il proxy accettato per l'affidabilità a lungo termine.

In conclusione
Per un nuovo impianto fotovoltaico, un cavo solare H1Z2Z2-K certificato TUV è lo standard del settore: è testato in modo indipendente, accettato a livello globale e progettato per durare più a lungo dell'inverter anziché guastarsi prima.