شرکت پارس تکین نوآوران نمایندگی رسمی کابل مغان

تفاوت سیم سولار با سیم افشان

جدول محتوا

تفاوت سیم سولار با سیم افشان، گسترش روزافزون مزارع خورشیدی (Solar Farms)، نیروگاه‌های خورشیدی متصل به شبکه (On-Grid) و سیستم‌های خورشیدی مستقل از شبکه (Off-Grid) در پشت‌بام منازل و کارخانجات ایران، نیاز مبرمی به ارتقای استانداردهای فنی تجهیزات تعبیه‌شده به وجود آورده است. در این میان، بخش سیم و کابل به عنوان شریان‌های حیاتی انتقال جریان الکتریکی مستقیم (DC) نقشی تعیین‌کننده در راندمان، طول عمر سیستم و ایمنی نیروگاه ایفا می‌کنند. با این حال، یکی از متداول‌ترین، خطرناک‌ترین و فاجعه‌بارترین اشتباهات پیمانکاران و مجریان ناآگاه در پروژه‌های فتوولتائیک، جایگزین کردن سیم خورشیدی (Solar Cable) با سیم‌های افشان معمولی ساختمانی (Building Wires نوع NYAF) به بهانه کاهش هزینه‌های اولیه است.

سیم افشان معمولی، که برای کار در لوله‌های خرطومی، داکت‌های داخلی و محیط‌های کاملاً محافظت‌شده با ولتاژ متناوب (AC) طراحی شده است، در صورت نصب در فضای آزاد زیر پنل‌های خورشیدی، در کمتر از ۲ تا ۳ سال دچار فروپاشی ساختاری عایق، خشک‌شدگی پلیمری، اکسیداسیون شدید هادی مسی و نهایتاً ایجاد خطای قوس الکتریکی DC (Arc Fault) و آتش‌سوزی نیروگاه می‌شود. در طرف مقابل، سیم سولار که بر اساس استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای نظیر EN 50618 (H1Z2Z2-K) یا TÜV 2 Pfg 1169/08.2007 (PV1-F) ساخته می‌شود، محصولی کاملاً ویژه و مهندسی‌شده برای مقاومت در برابر تابش فرابنفش، حرارت‌های شدید جوی، گاز ازن، رطوبت مداوم و ولتاژهای مستقیم بالا تا ۱۵۰۰ ولت است.

تیم مهندسی پارس تکین (parstakin.com) به عنوان مرجع تخصصی سیم و کابل‌های صنعتی و نیروگاهی، در این راهنمای تخصصی به مقایسه جامع و گام‌به‌گام سیم خورشیدی با سیم افشان از منظر خواص فیزیکی، متالورژی هادی، فرآیندهای شیمیایی پلیمرها، استانداردهای بین‌المللی و مخاطرات عملیاتی می‌پردازد تا مجریان و کارفرمایان بتوانند با دیدگاهی مهندسی و مبتنی بر استانداردها تصمیم‌گیری کنند.

جدول مقایسه مشخصات فنی، الکتریکی و متالورژیکی سیم سولار در برابر سیم افشان

جدول زیر پارامترهای کلیدی و ساختاری این دو نوع سیم را بر اساس آخرین ویرایش استانداردهای بین‌المللی IEC 60228، EN 50618 و IEC 60227 گردآوری کرده است:

شاخص مقایسه‌ای سیم خورشیدی (Solar Cable – H1Z2Z2-K) سیم افشان ساختمانی (NYAF / H07V-K)
استاندارد مرجع طراحی و ساخت EN 50618 / IEC 62930 / TÜV 2 Pfg 1169 IEC 60227-3 / ISIRI 607-3 / VDE 0281
نوع و پوشش متالورژیکی هادی مس الکترولیتی آنیل‌شده با پوشش قلع (Tinned Copper) مس خام بدون پوشش (Bare Copper)
کلاس انعطاف‌پذیری هادی کلاس ۵ (Class 5 – چند مفتولی بسیار منعطف) کلاس ۵ (Class 5 – انعطاف‌پذیر)
جنس عایق اولیه (Primary Insulation) پلیمر کراس‌لینک شده بدون هالوژن (XLPO / LSZH) پلی‌وینیل کلراید استاندارد (PVC Type TI 1)
ساختار لایه‌بندی پلیمری دو لایه مستقل (عایق + روکش پلیمری تقویت‌شده) تک لایه عایق (بدون روکش حفاظتی ثانویه)
ولتاژ نامی کاری (Rated Voltage) 1.5 kV DC (حداکثر تا 1.8 kV DC) / 1.0 kV AC 450/750 V AC (حداکثر مجاز DC بسیار محدود)
محدوده دمای کاری دائم (Operating Temp) ۴۰- الی ۹۰+ درجه سانتی‌گراد (تا ۱۲۰ درجه برای هادی) ۵- الی ۷۰+ درجه سانتی‌گراد
مقاومت در برابر اشعه فرابنفش (UV Resistance) ۱۰۰٪ مقاوم طبق آزمون EN 50618 (حداقل ۲۵ سال) فاقد مقاومت (تخریب و ترک‌خوردگی سریع در ۶ الی ۱۸ ماه)
مقاومت در برابر گاز ازن و اسید و باز بسیار بالا مطابق با آزمون‌های EN 60811-403 بسیار ضعیف و نفوذپذیر
ویژگی‌های رفتار در برابر آتش کم‌دود، خودخاموش‌شونده و کاملاً بدون هالوژن (LSZH) تولید گاز سمی هیدروژن کلرید (HCl) و دود غلیظ مشکی
طول عمر مفید تضمین‌شده در فضای باز حداقل ۲۵ الی ۳۰ سال در تابش مستقیم آفتاب کمتر از ۳ سال در فضای باز

 تفاوت در متالورژی هادی: مس قلع‌اندود در برابر مس خام

یکی از اساسی‌ترین تفاوت‌های بنیادین میان سیم سولار و سیم افشان معمولی، وضعیت سطحی و متالورژیکی تارهای هادی مسی است. اگرچه هر دو سیم از نظر استاندارد هادی IEC 60228 در دسته هادی‌های کلاس ۵ (انعطاف‌پذیر با بافت چندمفتولی ریز) قرار دارند، اما فرآیند پردازش متالورژیکی آن‌ها تفاوت‌های شگرفی دارد:

هادی سیم سولار: مس آنیل‌شده قلع‌اندود (Tinned Copper)

در ساخت سیم‌های خورشیدی مطابق استاندارد EN 50618، تک‌تک تارهای نازک مس پیش از تابیده شدن نهایی، از درون وان قلع مذاب عبور داده می‌شوند تا لایه‌ای بسیار یکنواخت و چسبنده از فلز قلع (Sn) با ضخامت میکرونی بر سطح مس رسوب کند. دلایل مهندسی این امر عبارتند از:

  • جلوگیری از اکسیداسیون گالوانیک مس در جریان مستقیم (DC): در خطوط جریان مستقیم، پلاریته ثابت ولتاژ می‌تواند فرآیندهای الکتروشیمیایی و خوردگی را تشدید کند. قلع با تشکیل لایه پسیو پایدار، هادی مسی را از اثرات رطوبت، قطرات کندانس آب زیر پنل و هوا کاملاً محافظت می‌کند.
  • بهبود رفتار تماسی و جلوگیری از سولفاته شدن در کانکتورهای MC4: پین‌های کانکتورهای خورشیدی معمولاً از جنس مس با روکش نقره یا قلع هستند. جفت شدن مس قلع‌اندود سیم سولار با ترمینال‌های کانکتور مانع از خوردگی دوفلزی (Galvanic Corrosion) شده و مقاومت تماسی را برای ده‌ها سال در کسری از میلی‌اهم ثابت نگاه می‌دارد.
  • مقاومت در برابر ترکیبات سولفوری و اسیدی: در مناطق صنعتی و کویری که هوا حاوی گازهای گوگردی و ازن است، مس خام بلافاصله سیاه شده و لایه نارسانا تشکیل می‌دهد؛ اما قلع در برابر این مواد کاملاً مقاوم است.

هادی سیم افشان معمولی: مس خام آنیل‌شده بدون روکش (Bare Copper)

در سیم‌های افشان ساختمانی (NYAF)، رشته‌های مسی کاملاً بدون پوشش حفاظتی بوده و صرفاً به لایه عایق پی‌وی‌سی تکیه دارند. در محیط‌های بسته ساختمانی، این ساختار اقتصادی و کارآمد است. اما به محض قرارگیری در محیط نیروگاه خورشیدی:

  • رطوبت اتمسفری نفوذ کرده به زیر عایق، باعث تشکیل اکسید مس سیاه (CuOCuO) یا زنگ‌زدگی سبز کربنات مس (Cu2CO3Cu_2CO_3) می‌شود.
  • این لایه اکسیدی نارسانا باعث بالا رفتن تصاعدی مقاومت اتصال در محل ترمینال‌ها و سرسیم‌ها می‌گردد که نتیجه مستقیم آن افت توان تولیدی نیروگاه، داغ شدن شدید نقطه اتصال و در نهایت آتش‌سوزی در استرینگ باکس‌ها یا زیر پنل‌ها است.

 شیمی پلیمرها: عایق کراس‌لینک شده (XLPO) در برابر پی‌وی‌سی (PVC)

شکاف کیفی اصلی میان سیم سولار و سیم افشان در دانش پلیمرها و نوع زنجیره‌های مولکولی عایق نهفته است:

ساختار پلیمری سیم سولار: الاستومر یا پلی‌الفین کراس‌لینک شده (XLPO / XLPE)

عایق و روکش سیم‌های خورشیدی از پلیمرهای ویژه‌ای بر پایه پلی‌الفین ساخته شده‌اند که تحت فرآیند تابش پرتو الکترونی پرانرژی (E-Beam Irradiation) قرار می‌گیرند. این تابش باعث شکستن پیوندهای هیدروژنی کربن و ایجاد اتصالات عرضی سه‌بعدی و مستحکم (Cross-linking) میان زنجیره‌های پلیمری می‌شود. ویژگی‌های این ماتریس مولکولی عبارتند از:

  • ترموست شدن پلیمر (Thermoset Behavior): بر خلاف پلاستیک‌های معمولی، ماده عایق پس از کراس‌لینک شدن دیگر در دماهای بالا ذوب نمی‌شود، شل نمی‌گردد و تغییر شکل نمی‌دهد.
  • تحمل دمایی فوق‌العاده: هادی سیم سولار می‌تواند دمای دائم ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد را به مدت بیش از ۲۰,۰۰۰ ساعت تحمل کند. همچنین در شرایط اتصال کوتاه دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد را بدون سوختن پشت سر می‌گذارد.
  • ضد هالوژن و کم‌دود (LSZH): در فرمولاسیون این پلیمر هیچ‌گونه عناصر هالوژنی مانند کلر، برم یا فلوئور وجود ندارد. در صورت بروز حریق، گاز اسیدی کشنده آزاد نکرده و میزان دود خروجی آن به حداقل مطلق می‌رسد.

ساختار پلیمری سیم افشان: پلی‌وینیل کلراید (PVC)

سیم‌های افشان ساختمانی از رزین‌های PVC آمیخته با روغن‌های نرم‌کننده (پلاستی سایزر) تولید می‌شوند. این ماده در زمره پلیمرهای ترموپلاستیک (Thermoplastic) است:

  • پدید آمدن خزش حرارتی و فرونشست (Thermal Creep): پلیمر PVC در دمای بالای ۷۰ درجه سانتی‌گراد نرم شده و در دمای ۸۵ تا ۹۰ درجه تغییر فرم پلاستیکی پیدا می‌کند. در روزهای گرم تابستان در مزارع خورشیدی ایران، دمای پشت پنل‌ها به راحتی به ۷۵ الی ۸۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. در این شرایط، لایه پی‌وی‌سی سیم افشان ذوب شده، هادی مسی از مرکز عایق خارج گشته و با شاسی یا سازه فلزی اتصال کوتاه می‌کند.
  • تخریب ترموپلاستیک در سرما: در زمستان‌های کویری با دمای منفی ۱۰ درجه، پی‌وی‌سی به شدت ترد، خشک و شکننده شده و با وزش باد یا ارتعاش استراکچر دچار ترک‌خوردگی عمیق می‌شود.

 ساختار مکانیکی و لایه‌بندی: سیستم دولایه در برابر تک‌لایه

یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌های ظاهری و عملکردی که سبب ارتقای ایمنی سیم‌های خورشیدی می‌شود، وجود سیستم حفاظتی دولایه است:

ساختار دولایه سیم خورشیدی (Double Insulated)

سیم‌های تولید شده بر اساس EN 50618 همواره دارای دو لایه متمایز هستند:

  1. لایه عایق اولیه (Internal Insulation): از جنس XLPO با خلوص الکتریکی بالا برای نگهداری تنش ولتاژی تا ۱۵۰۰ ولت دی‌سی.
  2. لایه روکش نهایی (Outer Sheath / Jacket): لایه‌ای مجزا، ضخیم و بسیار چقرمه از جنس پلیمر تقویت‌شده XLPO با پیگمنت‌های خاص کربن‌بلک و جاذب‌های نوری. این لایه نقش زره پلیمری را بازی کرده و وظیفه تحمل سایش روی لبه‌های تیز استراکچرهای آلومینیومی و گالوانیزه، مقاومت در برابر جویده شدن توسط جوندگان و ایستادگی در برابر ضربه را بر عهده دارد.

ضخامت کلی مجموع این دو لایه به طور محسوسی از ضخامت عایق تک‌لایه سیم‌های ساختمانی بیشتر است و همین مسئله استحکام مکانیکی، مقاومت فشاری و سختی برشی فوق‌العاده‌ای به سیم سولار می‌بخشد.

ساختار تک‌لایه سیم افشان معمولی

سیم افشان ساختمانی تنها از یک لایه نازک PVC به ضخامت تقریبی ۰.۶ الی ۰.۸ میلی‌متر تشکیل شده است. این لایه نازک به هیچ وجه برای تنش‌های مکانیکی خارج از داکت یا لوله طراحی نشده است. در صورت تماس سیم با لبه‌های تیز قاب پنل خورشیدی یا ارتعاشات مداوم ناشی از بادهای فصلی، این لایه در زمانی کوتاه ساییده شده و مغزی مسی برق‌دار مستقیماً به استراکچر متصل می‌شود.

. پایداری در برابر تابش فرابنفش (UV) و گاز ازن (Ozone Resistance)

یکی از مرگبارترین عوامل محیطی برای عایق‌های پلیمری در نیروگاه‌های خورشیدی، تابش مداوم پرتوهای فرابنفش خورشید با طول موج‌های کوتاه (UV-A و UV-B) است. در مناطق کویری ایران نظیر یزد، کرمان، فارس، اصفهان و خراسان که شاخص تابش فرابنفش (UV Index) در فصول گرم به ارقام بسیار بالای ۱۰ و ۱۱ می‌رسد، تخریب نوری پلیمرها با شتابی باورنکردنی رخ می‌دهد:

فرآیند تخریب نوری پی‌وی‌سی در سیم افشان (Photo-Oxidation)

عایق پی‌وی‌سی در سیم‌های افشان ساختمانی به دلیل عدم استفاده از افزودنی‌های ضد یووی، انرژی فوتون‌های پرتو فرابنفش را جذب می‌کند. این انرژی پیوندهای شیمیایی کربن-کلر را می‌شکند و منجر به فرآیندی موسوم به Dehydrochlorination می‌شود. در این واکنش، گاز هیدروژن کلرید آزاد شده و زنجیره‌های پلیمری با پیوندهای غیراشباع شکسته می‌شوند. پیامد این پدیده:

  • خروج روغن‌های پلاستی‌سایزر و انعطاف‌بخش از ماتریس پلیمر.
  • سفید شدن یا تغییر رنگ و مات شدن سطح عایق سیم.
  • ایجاد ترک‌های ریز سطحی (Micro-cracking) در عرض چند ماه و تبدیل عایق به یک پوسته ترد و شکننده که با کوچک‌ترین تماس دست یا وزش باد فرومی‌ریزد.

مکانیزم محافظت سیم سولار در برابر اشعه خورشید

روکش نهایی سیم‌های خورشیدی بر پایه استاندارد EN 50618، حاوی دوده صنعتی خاص (Carbon Black) با دانه‌بندی نانومتری و تثبیت‌کننده‌های نوری آمین آمورف (HALS) است. ذرات کربن بلک انرژی پرتوهای فرابنفش را پیش از شکستن زنجیره‌های پلیمری جذب کرده و آن را به صورت حرارت بی‌خطر تخلیه می‌کنند. مطابق آزمون شتاب‌یافته استاندارد EN 50289-4-17، نمونه‌های سیم سولار در معرض تابش معادل بیش از ۲۵ سال قرار می‌گیرند و پس از اتمام تست، باید حداقل ۷۰ درصد استحکام کششی اولیه و ازدیاد طول تا نقطه پارگی (Elongation at Break) خود را حفظ کنند.

علاوه بر پرتو فرابنفش، تخلیه‌های الکتریکی ساکن و هوای داغ در مزارع خورشیدی گاز ازن (O3O_3) تولید می‌کنند. گاز ازن یک اکسیدکننده فوق‌العاده قوی است که پلیمرهای آسیب‌پذیر را تخریب می‌کند. سیم خورشیدی تحت آزمون سخت‌گیرانه استاندارد EN 60811-403 مورد ارزیابی قرار می‌گیرد تا اطمینان حاصل شود غلظت بالای گاز ازن در طول ۳ دهه بهره‌برداری کوچک‌ترین خراش و واکنشی در ساختار روکش کابل پدید نمی‌آورد.

 استرس‌های ولتاژ مستقیم (DC) و اثرات شکست الکتریکی

سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک بر پایه جریان مستقیم (DC) کار می‌کنند. برخلاف سیستم‌های جریان متناوب (AC) که ولتاژ ۱۰۰ بار در ثانیه (در فرکانس ۵۰ هرتز) از نقطه صفر عبور می‌کند، در سیستم‌های DC ولتاژ و میدان الکتریکی به صورت پیوسته، یک‌جهته و بدون توقف اعمال می‌شوند:

پدیده قطبش دی‌الکتریک و درختچه‌ای شدن الکتریکی (Electrical Treeing)

در ولتاژهای مستقیم بالا (۶۰۰ ولت، ۱۰۰۰ ولت یا ۱۵۰۰ ولت استرینگ‌های مدرن خورشیدی)، میدان الکتریکی یک‌طرفه سبب جهت‌گیری دائم دوقطبی‌های الکتریکی درون عایق می‌شود. در سیم‌های افشان ساختمانی که برای ولتاژ متناوب سینوسی طراحی شده‌اند، ناخالصی‌های میکرونی موجود در پلیمر پی‌وی‌سی به دامگاه بار الکتریکی تبدیل می‌شوند. این تجمع بار موضعی، باعث پدیده‌ای موسوم به تخلیه جزئی پنهان و تشکیل کانال‌های کربنیزه مویی شکل (Electrical Treeing) می‌شود که در نهایت عایق را سوراخ کرده و اتصال کوتاه به زمین را رقم می‌زند.

ولتاژ نامی و مقاومت عایقی فوق‌العاده سیم خورشیدی

سیم‌های استاندارد سولار دارای ولتاژ نامی U0/U=1.0/1.0 kV ACU_0/U = 1.0/1.0\text{ kV AC} و ولتاژ کاری مستقیم 1.5 kV DC1.5\text{ kV DC} هستند. این کابل‌ها در آزمون‌های تست ولتاژ کارخانه‌ای، توانایی ایستادگی در برابر ولتاژ تست معادل ۶.۵ کیلوولت DC به مدت ۵ دقیقه را دارا هستند. مقاومت عایقی عایق کراس‌لینک شده سیم سولار در دمای ۹۰ درجه سانتی‌گراد بیش از چندین مگااهم در هر کیلومتر باقی می‌ماند، در حالی که مقاومت عایقی پی‌وی‌سی سیم افشان با افزایش دما به شدت افت کرده و باعث نشت جریان‌های پراکنده و خطای خط زمین اینورتر (Ground Fault Isolation Error) می‌شود.

 پیامدها و خطرات فاجعه‌بار کاربرد سیم افشان در مزارع خورشیدی

استفاده از سیم افشان ساختمانی در پروژه‌های خورشیدی یک خطای نابخشودنی مهندسی است که تبعات زیر را به دنبال دارد:

  1. خطر مهیب قوس الکتریکی DC و آتش‌سوزی (DC Arc Fault): جریان مستقیم به دلیل عدم عبور از نقطه صفر، قابلیت خاموش‌شوندگی طبیعی ندارد. وقتی عایق سیم افشان بر اثر گرما و آفتاب ترک بخورد، جریان نشتی باعث جرقه شده و یک قوس الکتریکی پایدار با دمای بیش از ۳۰۰۰ درجه سانتی‌گراد تشکیل می‌شود. این قوس به راحتی پنل‌ها، سقف ساختمان و کابل‌های مجاور را به کام آتش می‌کشد.
  2. غیرفعال شدن و خطای دائمی اینورترها (R-iso Fault): اینورترهای مدرن خورشیدی به طور دائم مقاومت عایقی استرینگ‌ها را نسبت به زمین پایش می‌کنند. در فصول بارندگی یا با تشکیل شبنم صبحگاهی روی سیم‌های افشان ترک‌خورده، مقاومت عایقی به زیر حد مجاز افت کرده و اینورتر خاموش می‌شود. در نتیجه سیستم از مدار خارج شده و ساعت‌های طلایی تولید برق خورشیدی از دست می‌رود.
  3. لغو گارانتی تجهیزات گران‌قیمت: در صورت وقوع سانحه، شرکت‌های بیمه و سازندگان معتبر اینورتر و پنل خورشیدی با بررسی صحنه حادثه و مشاهده سیم افشان ساختمانی به جای سیم سولار استاندارد، هرگونه تعهد گارانتی یا پرداخت خسارت بیمه‌ای را فوراً باطل اعلام می‌کنند.
  4. تلفات پنهان توان ناشی از خوردگی هادی: سیم‌های افشان به دلیل داشتن مس بدون پوشش قلع، به سرعت اکسید می‌شوند. لایه اکسید مس مقاومت اهمی کابل را به مرور بالا برده و راندمان خروجی استرینگ‌ها را به شکل نامحسوس تا ۵ الی ۱۰ درصد کاهش می‌دهد که در مقیاس نیروگاهی خسارت مالی عظیمی به بار می‌آورد.

 روش‌های تشخیص سیم سولار اصل از سیم‌های تقلبی و متفرقه

با توجه به اختلاف قیمت سیم خورشیدی با سیم افشان، متاسفانه برخی سودجویان اقدام به تولید سیم‌هایی با ظاهر مشکی یا قرمز شبیه کابل سولار اما با مغزی مس خام و روکش پی‌وی‌سی معمولی می‌کنند. مهندسان پارس تکین روش‌های زیر را برای راستی‌آزمایی کابل خورشیدی توصیه می‌کنند:

  • بررسی متالورژیکی هادی: با استفاده از یک کاتر، روکش سیم را شکافته و تارهای مسی را بررسی کنید. تارهای سیم سولار اصل باید به طور کامل سفید/نقره‌ای رنگ (پوشیده از قلع براق) باشند. اگر با تراشیدن ناخن لایه قلع بریزد یا رنگ مس کدر و زرد نمایان باشد، کیفیت قلع‌اندود شدن زیر سوال است.
  • تست فندک و مقاومت حرارتی (Burn Test): روکش یک تکه از سیم را در معرض شعله مستقیم فندک قرار دهید. عایق پی‌وی‌سی سیم افشان به سرعت ذوب شده، شعله‌ور می‌شود و بوی زننده اسید کلریدریک (شبیه بوی پلاستیک سوخته تند) تولید می‌کند. در مقابل، روکش کراس‌لینک شده سیم سولار اصل ذوب نمی‌شود، چکه نمی‌کند، شعله به سرعت پس از دور کردن فندک خاموش شده و هیچ دود سیاهی تولید نخواهد کرد.
  • مارکینگ و حکاکی روی کابل: بر روی بدنه سیم سولار استاندارد باید مشخصاتی چون نام برند، استاندارد مرجع (EN 50618)، کد فنی هادی (H1Z2Z2-K)، ولتاژ نامی (1.5kV DC) و عبارت‌های Halogen Free و UV Resistant به صورت خوانا، فرورفته یا چاپ برجسته دائمی حک شده باشد.
  • بررسی ضخامت و دو لایه بودن: با برش مقطعی و نگاه به نوک کابل، باید دو لایه عایقی متمایز با مرز مشخص (یک لایه سفید/شفاف درونی و یک لایه مشکی یا قرمز بیرونی) مشاهده شود.

سوال متداول

۱. چرا نباید از سیم افشان داخل لوله خرطومی یا فلکسیبل در مزارع خورشیدی استفاده کرد؟

پوشاندن سیم افشان با لوله خرطومی مشکل مقاومت در برابر آفتاب را تا حدی حل می‌کند، اما دو مشکل اساسی دیگر را تشدید می‌نماید: نخست اینکه دمای داخل لوله در اثر تابش خورشید به شدت بالا رفته و عایق پی‌وی‌سی را زودتر ذوب می‌کند؛ دوم آنکه رطوبت کندانس شده ناشی از اختلاف دمای شب و روز درون لوله محبوس شده و به دلیل عدم وجود لایه قلع، هادی مسی خام سیم افشان به سرعت سولفاته و قطع می‌شود.

۲. آیا سیم سولار حتماً باید دارای هادی مس قلع‌اندود باشد؟

بله؛ بر اساس تمامی استانداردهای معتبر بین‌المللی مانند EN 50618 و IEC 62930، هادی کابل خورشیدی باید اجباراً از جنس مس الکترولیتی آنیل‌شده با پوشش محافظتی قلع (Tinned Copper) کلاس ۵ باشد. استفاده از مس خام در استاندارد کابل‌های فتوولتائیک مطلقاً مجاز نیست.

۳. آیا می‌توان از سیم نایلون یا کابل برق معمولی برای اتصال باتری به اینورتر در سیستم‌های خورشیدی استفاده کرد؟

در بخش اتصالات باتری ولتاژ پایین (۱۲، ۲۴ یا ۴۸ ولت)، جریان بسیار بالاست. هرچند ولتاژ پایین است، اما عایق پی‌وی‌سی در اثر آمپراژ بالا و دمای داخل محفظه باتری داغ می‌شود. استفاده از کابل‌های منعطف تخصصی باتری یا کابل‌های سولار مقطع بالا به دلیل مقاومت در برابر گازهای اسیدی متصاعد شده از باتری و هدایت عالی اتصالات، ارجحیت کامل دارد.

۴. طول عمر تضمین‌شده سیم خورشیدی چقدر است و چقدر با سیم افشان تفاوت دارد؟

طول عمر استاندارد یک سیم سولار باکیفیت در زیر تابش مداوم خورشید و دماهای سخت جوی حداقل ۲۵ تا ۳۰ سال برآورد شده است (همگام با طول عمر مفید پنل‌ها). در حالی که سیم افشان معمولی در همان شرایط، حداکثر ظرف مدت ۶ الی ۲۴ ماه دچار فرسایش شدید، ترک‌خوردگی و خروج از مدار می‌شود.

۵. کد H1Z2Z2-K حک شده بر روی سیم سولار به چه معناست؟

این کد نشان‌دهنده تطابق با استاندارد هارمونیزه اروپایی EN 50618 است؛ حرف H نشان‌دهنده استاندارد بودن کابل، 1Z2 نشان‌دهنده لایه اول عایق از جنس پلیمر کراس‌لینک شده بدون هالوژن، Z2 دوم نشان‌دهنده روکش نهایی از جنس پلیمر کراس‌لینک شده بدون هالوژن و حرف K بیانگر انعطاف‌پذیری هادی کلاس ۵ برای نصب در سیستم‌های خورشیدی است.

۶. چرا سیم خورشیدی هنگام سوختن دود سمی تولید نمی‌کند؟

زیرا پلیمرهای به کار رفته در آن از نوع LSZH (Low Smoke Zero Halogen) هستند. این ترکیبات فاقد عناصری چون کلر و برم هستند، بنابراین در هنگام قرار گرفتن در مجاورت آتش، گازهای خورنده و خفه‌کننده مانند گاز کلریدریک (HClHCl) تولید نکرده و فقط بخار آب و دی‌اکسید کربن اندک آزاد می‌کنند.

۷. آیا در صورت نصب پنل خورشیدی در محیط سرپوشیده گلخانه‌ای، استفاده از سیم افشان مجاز است؟

خیر؛ حتی در محیط‌های سرپوشیده نیز مسئله ولتاژ بالای مستقیم (DC)، دمای بالای محیط، رطوبت شدید گلخانه و خطر اتصال کوتاه و قوس DC برقرار است. طبق ضوابط فنی توانیر و سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر (ساتبا)، تمامی بخش‌های سمت DC سیستم خورشیدی باید منحصراً با سیم‌های دارای استاندارد خورشیدی کابل‌کشی شوند.

 نتیجه‌گیری تفاوت سیم سولار با سیم افشان

مقایسه جامع مشخصات فیزیکی، متالورژیکی و پلیمری به وضوح اثبات می‌کند که سیم خورشیدی (Solar Cable) و سیم افشان ساختمانی (NYAF) برای دو دنیای کاملاً متفاوت مهندسی طراحی شده‌اند. سیم افشان محصولی اقتصادی برای محیط‌های آرام، سربسته و سیستم‌های متناوب با ولتاژ پایین است، در حالی که سیم خورشیدی یک شاهکار مهندسی متالورژی و پلیمر است که برای تاب‌آوری ۳ دهه‌ای در خشن‌ترین اقلیم‌های کویری، باران‌های سیل‌آسا، پرتوهای سوزان فرابنفش و ولتاژهای مهیب مستقیم ۱۵۰۰ ولت بهینه‌سازی شده است. صرفه‌جویی اندک اولیه ناشی از خرید سیم افشان، با ایجاد هزینه‌های تعویض، توقف تولید برق، حریق‌های مهیب و خسارت‌های جبران‌ناپذیر به سیستم همراه خواهد بود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بروز بمانید

برای دریافت آخرین مقالات و اخبار در خبرنامه ما ثبت نام کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شرکت پارس تکین نوآوران نمایندگی رسمی کابل مغان