كابلات كهربائية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وفقًا للمعيار EN 50618

ينطبق المعيار الأوروبي "EN 50618 كابلات كهربائية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية" على كابلات الطاقة أحادية النواة المرنة، ذات العزل والغلاف المتشابكين، والمنخفضة الدخان، والخالية من الهالوجين. صُمم هذا المعيار خصيصًا للاستخدام في جانب التيار المستمر (DC) لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، بين الموصلات وبين الموصلات والأرض، بجهد اسمي 1,5 كيلو فولت تيار مستمر. هذه الكابلات مناسبة للاستخدام مع معدات الفئة الثانية. صُممت الكابلات للعمل عند درجة حرارة قصوى للموصل تبلغ 90 درجة مئوية، ولكن يُسمح بدرجة حرارة قصوى للموصل تبلغ 120 درجة مئوية عند درجة حرارة محيطة قصوى تبلغ 90 درجة مئوية لمدة أقصاها 20.000 ساعة. العمر التشغيلي المتوقع في ظل ظروف التشغيل العادية المحددة في هذا المعيار هو 25 عامًا على الأقل.

صُممت الكابلات المحددة في هذا المعيار للاستخدام مع جهد اسمي قدره 1,5 كيلو فولت تيار مستمر، وخاصةً في جانب التيار المستمر لأنظمة الخلايا الكهروضوئية، سواء بين الموصلات أو بين الموصلات والأرض. عند استخدامها في أنظمة التيار المتردد، يكون الجهد الاسمي للكابلات 1,0 كيلو فولت. يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات حول تصنيفات الجهد في الملحق (الملحق أ) من المعيار.

تم تصميم كابلات الطاقة أحادية النواة، المرنة، منخفضة الدخان، والخالية من الهالوجين، ذات العزل المتشابك والغلاف الخارجي، والتي يغطيها هذا المعيار، للأغراض التالية:

• يستخدم في أنظمة الخلايا الكهروضوئية، وخاصة لتوصيل الوحدات الشمسية والمصفوفات وصناديق التوصيل والعواكس على جانب التيار المستمر.
• تركيب خارجي دائم مناسب للاستخدام في ظل ظروف بيئية قاسية لمدة 20-25 عامًا.
• تتضمن بعض الأنواع المعتمدة تركيبات ثابتة (داخلية/خارجية)، إما في الأنابيب أو مدفونة مباشرة في الأرض.
• معدات من الفئة الثانية (معزولة عزلاً مزدوجاً).

يجب أن تتحمل كابلات EN 50618 الظروف المناخية المتغيرة والصعبة التالية: الأشعة فوق البنفسجية الشديدة، ودرجات الحرارة القصوى، والرطوبة، والأوزون، والإجهاد الميكانيكي العرضي.

المواصفات الفنية الأساسية للكابلات التي يغطيها هذا المعيار هي كما يلي:

• الجهد الاسمي: 1,5 كيلو فولت تيار مستمر، أقصى جهد للنظام يصل إلى 1,8 كيلو فولت تيار مستمر.
• أقصى درجة حرارة للموصل: 90 درجة بشكل مستمر (يُسمح بساعات تشغيل محدودة عند درجات حرارة أعلى).
• الموصل: نحاس مرن مطلي بالقصدير (الفئة 5 وفقًا لمعيار EN/IEC 60228)، المقاطع العرضية عادة ما بين 1,5 مم² و 240 مم² (الأكثر شيوعًا هو 4 مم² و 6 مم²).
• العزل والتغليف: توفر المركبات الخالية من الهالوجين والمتشابكة بواسطة شعاع الإلكترون أو السيلان ما يلي:
• انخفاض الدخان وانعدام انبعاثات الهالوجين في حالة نشوب حريق.
• مقاومة عالية للتآكل، والعوامل الجوية، والأشعة فوق البنفسجية، والأوزون، والمواد الكيميائية.
• مقاومة الماء (تتوافق العديد من الأنواع مع معيار AD8 للغمر الدائم).
• جهد الاختبار: عادةً 6,5 كيلو فولت تيار متردد (أو ما يعادله تيار مستمر) لمدة 10 دقائق.
• نطاق درجة الحرارة: بشكل عام من -40 درجة إلى +90 درجة (أو لفترة وجيزة +120 درجة)، بعض المنتجات مصنفة حتى 120 درجة.
• أداء الحريق: دخان منخفض، خالٍ من الهالوجين.
• معايير أخرى متوافقة: من أجل القبول العالمي، يتم اختباره بشكل متكرر وفقًا لمعايير IEC 62930 و UL 4703 والمعايير المماثلة.

تتضمن التطبيقات النموذجية لهذا المعيار ما يلي:

• تتصل الألواح الشمسية ببعضها البعض في مصفوفات.
• توصيلات كابلات التيار المستمر من الوحدات إلى صناديق التجميع أو العاكسات.
• أنظمة الطاقة الشمسية الأرضية، أو المثبتة على الأسطح، أو العائمة.
• أنظمة الخلايا الكهروضوئية الأرضية وغير الأرضية.

يُعدّ معيار EN 50618 بالغ الأهمية لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، لا سيما في أوروبا، وبشكل متزايد عالميًا، إذ يُعالج بشكل مباشر الظروف الفريدة والصعبة التي تواجهها كابلات التيار المستمر الشمسية طوال فترة خدمتها التي تتجاوز 25 عامًا. وفيما يلي الأسباب الرئيسية التي تجعل هذا المعيار متميزًا ولا غنى عنه:

• يضمن هذا المعيار السلامة والموثوقية على المدى الطويل في البيئات الخارجية القاسية: تتعرض كابلات الطاقة الشمسية الكهروضوئية لظروف قاسية على مدار العام، تشمل: إشعاعًا فوق بنفسجيًا مكثفًا، وتقلبات واسعة في درجات الحرارة (من -40 درجة مئوية إلى +90 درجة مئوية أو أعلى)، والأوزون، والرطوبة، والتآكل، والغمر العرضي في الماء، والإجهاد الميكانيكي الناتج عن الرياح أو الثلوج أو عملية التركيب. ويفرض هذا المعيار اختبارات صارمة للتأكد من:
• مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والظروف الجوية (تمنع التشقق أو الهشاشة أو التدهور).
• مقاومة الأوزون.
• التقادم الحراري والأحمال الزائدة قصيرة المدى (حتى 120 درجة لفترات محدودة).
• الخصائص الميكانيكية (التآكل، القطع، المرونة).

بدون هذه المكونات، قد تتعطل الكابلات قبل الأوان، مما يؤدي إلى حدوث أعطال كهربائية، وأعطال أرضية، وانخفاض الكفاءة، وحرائق، أو أعطال في النظام. كل هذه الأمور مكلفة وخطيرة في محطات الطاقة الشمسية واسعة النطاق.

• يدعم جهد النظام الأعلى (1,5 كيلو فولت تيار مستمر): انتقلت أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحديثة من جهد 1 كيلو فولت تقريبًا إلى 1,5 كيلو فولت تيار مستمر (بحد أقصى 1,8 كيلو فولت) لتقليل الفاقد، واستخدام كابلات أرق، وخفض تكاليف موازنة النظام. وقد طُوّر هذا المعيار خصيصًا لهذا الانتقال، ليحل محل المعيار القديم (الذي كان يقتصر على 1 كيلو فولت تيار مستمر).

تُحقق هذه التقنية قدرة جهد أعلى، وكفاءة أفضل، وتكاليف تركيب أقل، ولكنها تتطلب عزلًا أكثر إحكامًا وقوة عازلة كهربائية أكبر. وهذا المعيار يُلزم بذلك.

• السلامة من الحرائق والأداء منخفض الدخان/خالي من الهالوجين: غالبًا ما تتضمن تركيبات الطاقة الشمسية مدّ كابلات طويلة بالقرب من المباني أو الأسطح أو المناطق السكنية. يتطلب هذا المعيار استخدام مركبات خالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان، مما يحدّ من انبعاث الغازات السامة والدخان في حالة نشوب حريق. يتوافق هذا مع لوائح البناء الحديثة، ويعزز سلامة الإخلاء، وغالبًا ما يكون شرطًا إلزاميًا في الاتحاد الأوروبي للتأمين، وربط الشبكة، واعتماد المشاريع.
• الامتثال التنظيمي والسوقي (خاصة في أوروبا): هذا المعيار معيار أوروبي متوافق مع المعايير الأوروبية، ومُشار إليه في اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي الكهروتقني (CENELEC)، ويرتبط بتوجيهات الاتحاد الأوروبي. ويشترط معيار السلامة الدولي للوحدات الكهروضوئية IEC 61730 صراحةً أن تتوافق كابلات الطاقة الشمسية مع معيار EN 50618. وفي مناقصات الاتحاد الأوروبي، والمشاريع واسعة النطاق، وتركيبات أسطح المنازل، والأنظمة المتصلة بالشبكة، يُعدّ وضع علامة EN 50618 شرطًا أساسيًا للقبول، والحصول على الشهادات، والتغطية التأمينية، والموافقة التنظيمية.

ونتيجة لذلك، يُعتبر معيار EN 50618 المعيار الذهبي الحديث لكابلات الطاقة الشمسية ذات التيار المستمر الموثوقة وطويلة الأمد، وهو معترف به في أوروبا والعديد من الأسواق العالمية. ويُعدّ هذا المعيار عنصراً أساسياً في إنتاج الطاقة الكهروضوئية بشكل آمن وفعّال.

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار EN 50618.