Article technique
Mars 2014
206
Développement d’un
câble pour systèmes de
production d’énergie
photovoltaïque
Par Arifumi Matsumura*, Masaki Nishiguchi Shigeru Kubo, Fitel Photonics Laboratory, Furukawa Electric Co Ltd, Japon
Résumé
Furukawa a développé un câble pour
systèmes de production d’énergie photo-
voltaïque qui répond aux exigences
de la Norme TÜV 2Pfg1169/2007
[1]
et
de la Norme JCS4517
[2]
. Pour satisfaire
aux exigences de ces normes, un câble
pour systèmes de production d’énergie
photovoltaïque requiert des matériaux
isolants et de revêtement sans halogènes.
En outre, le câble doit être résistant à la
propagation verticale de la flamme, aux
hautes et aux basses températures et aux
acides. Il est également nécessaire que le
câble présente un indice de température
supérieur à 120ºC, les températures dans
le milieu de travail pouvant varier de -40ºC
à +90ºC.
La température à laquelle l’on obtient
50 pour cent des résidus résultant du
vieillissement après 20 000 heures doit
être supérieur à 120ºC. En particulier, les
caractéristiques clés exigées sont celles
liées à la résistance à la détérioration
thermique.
Pour ce nouveau câble, on a utilisé le
polyéthylène réticulé comme isolant
et la polyoléfine réticulée hautement
incombustible
comme
matériau
de
revêtement, d’où la conformité aux
spécifications sus-indiquées. En outre, il a
été confirmé que l’utilisation pratique de
ce câble ne présente aucun problème en
termes de caractéristiques d’écorçage et
d’égouttement. Il est également possible
de fabriquer ce câble sans utiliser aucun
équipement de pontage (“bridging”)
comme les machines d’irradiation avec des
faisceaux d’électrons.
Ce câble présente de nombreux avantages
en termes de coûts et représente une
réponse pour la production à grande
échelle.
1 Introduction
Pendant ces dernières années, alors
qu’il avait un intérêt croissant pour les
problèmes environnementaux dans le
monde entier, les activités de production
de l’énergie renouvelable telles que
la
production
d’énergie
éolienne,
photovoltaïque et de la biomasse ont
reçu une impulsion considérable. En ce
qui concerne la production d’énergie
photovoltaïque,
les
installations
de
dimensions supérieures à 1 mégawatt, les
soi-disant “mega solar”, se sont rapidement
répandues.
Dans
le
futur,
on
prévoit
une
augmentation de la demande de câbles
qui sont déployés dans ces installations de
production d’énergie.
Actuellement, chaque pays applique ses
normes pour garantir la fiabilité des câbles
électriques utilisés pour ces installations
de production d’énergie. En Europe on
applique les normes TÜV 2Pfg1169, alors
qu’en Amérique du Nord on utilise les
normes UL4703
[3]
.
Récemment, au Japon, on a établit les
normes JCS4517 basées sur les normes
TÜV 2Pfg1169. Compte tenu que chaque
pays applique des normes uniques,
la demande de câbles compatibles
avec la totalité des normes ne cesse
d’augmenter. D’autre part, il est nécessaire
de développer des câbles moins couteux
pour une majeure distribution de ces
installations. À ce jour, la demande de
câbles à coût réduit est considérablement
supérieure par rapport à la demande de
câbles intégrés.
En tenant compte des circonstances
susmentionnées, Furukawa a développé
un câble qui répond aux exigences des
normes TÜV et JCS.
2 Un câble développé
récemment pour
les systèmes
de production
de l’énergie
photovoltaïque
La propriété la plus requise pour un câble
conçu pour les systèmes de production
d’énergie photovoltaïque est la résistance
thermique, propriété également requise
pour les normes TÜV et JCS.
Généralement, pour répondre à la
norme relative à cette propriété, un fil
électrique de polyoléfine incombustible
sans halogènes est irradié au moyen de
faisceaux d’électrons.
Toutefois, dans une installation “mega
solar” future, la capacité du courant
électrique sera supérieure et l’on prévoit
une augmentation des sections des câbles.
Cependant, la capacité d’irradiation avec
des faisceaux d’électrons est limitée.
En outre, dans le cas de câbles de
dimensions
réduites
pour
courants
électriques bas, le coût de l’équipement
d’irradiation est élevé, et il est requis
d’effectuer la connexion (“bridging”) sans
irradiation avec des faisceaux d’électrons.
Le nouveau câble répond donc à la norme
relative aux propriétés de résistance
thermique avec la méthode du bridging
qui n’effectue pas l’irradiation d’électrons
dans les matériaux de polyoléfine.
Les principales propriétés physiques
d’un câble pour systèmes de production
d’énergie
photovoltaïque
récemment
développé sont décrites ci-après.
