EuroWire Sept 2015

Artículo técnico

el primer tipo de cable fotovoltaico “PV”. Esta norma se basaba en la norma UL854 (Cables de entrada de servicio eléctrico). Pero en 2005, la norma NEC2005 (Artículo 690) requería cables de tipo USE, USE-2, UF y SE. En 2008, el tipo fotovoltaico fue mencionado por primera vez en la norma NEC2008. Los alambres requeridos en esa edición eran de tipo USE-2 o PV (fotovoltaicos). Cabe mencionar la aceptación de las medidas métricas de los conductores en la norma UL4703. En 2010, UL publicó la cuarta edición de la norma UL4703, que es la versión aplicable hasta hoy. En esa edición se encuentra la norma de referencia UL 44 “Alambres y cables aislados con material termoestable”. 3.3.1 Diferencias respecto a la norma TÜV 1169/2007.8 Las diferencias significativas entre las normas UL y TÜV son las siguientes: • Los compuestos halogenados están permitidos en la norma UL4703 • La prueba de inflamabilidad UL1581-1060 es más exigente respecto a la IEC60332-1 • No hay distinción entre CC y CA en la norma UL4703 • Se permiten 1.000V (ó 2.000V), lo que está más orientado al futuro • Los alambres de aluminio están permitidos en la norma UL4703 • No hay distinción entre U0/U en la norma UL4703

ofrece una protección contra los UV de más de 25 años. La dispersión del negro de carbón forma parte integrante del proceso de extrusión de la cubierta, que tiene una fuerte influencia sobre la resistencia a los UV. La correcta gestión de los parámetros de la máquina es el factor clave para obtener los resultados mejores. El negro de carbón está presente en la norma EN50290 (“Cables de comunicación. Reglas comunes de diseño y construcción”) como requisito obligatorio para cables de comunicación para uso expuesto al exterior. 3.2 Puntos básicos de los nuevos requisitos en 2007 El punto básico de la nueva versión de la norma Pfg1169/2007.8 es la prueba de endurancia térmica según la norma IEC60216 “Materiales aislantes eléctricos – Propiedades de endurancia térmica” (120°C/20.000h). En la aplicación de esta norma, se da por supuesto que exista una relación casi lineal entre el logaritmo del tiempo requerido para causar un determinado cambio de propiedades (menos de un 50 por ciento de alargamiento a rotura) y el valor recíproco de la temperatura absoluta correspondiente. Esta prueba debe ser realizada a por lo menos tres temperaturas distintas. La temperatura más alta debe ser seleccionada para tener un punto final de no menos de 100h y la temperatura más baja debe ser seleccionada para obtener el resultado esperado no antes de 5.000h. Una línea recta debe ser dibujada para conectar los distintos puntos registrados. Prolongando la línea hasta que se intersecan las 20.000h en el eje de las ordenadas (logaritmo del tiempo), es posible determinar el valor nominal de la temperatura en el eje de las abscisas (la temperatura absoluta recíproca). Otros puntos esenciales son: • Los materiales que se usan deben ser sin halógenos • Los conductores que se usan deben cumplir la norma IEC 60228 clase 5 • Los cables y alambres deben cumplir la norma IEC60332-1-2 (prueba de llama vertical) El resultado de este trabajo fue publicado por el comité de normalización VDE como: • VDE-AR-E 2283-4 “Requisitos para cables de sistemas fotovoltaicos” Y por TÜV como: • TÜV 2Pfg1169/2007.8 “Requisitos para cables a usar en sistemas fotovoltaicos” 3.3 La especificación para alambres fotovoltaicos de UL En 2005, UL publicó la primera edición de la norma 4703. De esta manera, UL creó

El valor nominal estándar de temperatura para la industria de cables europea es xxx°C a 20.000h. La vida útil estándar de los módulos de la industria fotovoltaica es 25 años, que corresponden aproximadamente a 150.000h. La temperatura ambiente supuesta es 90°C; por lo tanto, el valor nominal mínimo de la temperatura debería ser 90°C/150.000h. Normalizado según el tiempo estándar industrial de 20.000h, el nuevo valor nominal de temperatura debería ser 120°C/20.000h. 3.1.2 Foto-oxidación La luz del sol contiene una gran cantidad de radiación ultravioleta. La radiación ultravioleta absorbida por un material polimérico causará su degradación. La energía puede ser suficiente para causar la rotura del polímero inestable y, después de un cierto tiempo, modificar sus componentes. Los materiales poliméricos que se deben exponer a radiación ultravioleta durante largo tiempo deberían ser realizados con compuestos poliméricos debidamente estabilizados para dichas condiciones ambientales. Los polímeros de poliolefinas básicos tienen una duración limitada en exteriores. Sin embargo, la mayoría de los cables solares de poliolefina de colores (no negros) fabricados en el día de hoy contiene un paquete de estabilización ultravioleta que resulta ser satisfactorio para un tiempo limitado de 5-10 años. Pero, para una vida operativa prolongada en exteriores, las poliolefinas deberían ser formuladas con un mínimo de un 2,5 por ciento de negro de carbón disperso finamente. Agregando negro de carbón a las polieolefinas, se aumenta enormemente la resistencia a los UV. El negro de carbón actúa como elemento de absorción UV y protege la poliolefina de los daños debidos a la radiación ultravioleta. Hasta hoy no se conoce ninguna relación física o química aplicable que permita extrapolar una prueba de resistencia a la intemperie acelerada para determinar la duración de los cables. La duración de las pruebas realizadas según las normas (UL y TÜV) son 720h, y los resultados no pueden ser extrapolados basándose en una fórmula matemática. Estas pruebas proporcionan solamente resultados comparables, pero no datos reales sobre la duración efectiva. Como se ha demostrado durante cuatro décadas de experiencia en exteriores con cables de comunicación con cubierta de polietileno, la adición de un 2,5 por ciento de negro de carbón disperso finamente

TIERRA

▲ ▲ Figura 2 : Definición de U 0 /U

4 Nuevo reto para la industria del cable 4.1 Cables aprobados por TÜV y UL 2006-2013 En 2006 los fabricantes de módulos iniciaron a pensar globalmente. El nuevo requisito de comercialización era fabricar un tipo de módulo fotovoltaico con todas las aprobaciones necesarias para venderlo en todos los mercados. El reto era crear un cable que pudiera combinar las especificaciones contrastantes de UL (PV / USE-2) y TÜV 1169. En particular, se debían superar las discrepancias siguientes. • Los compuestos sin halógenos poseen una carga elevada de minerales retar- dantes de la llama. Las propiedades físicas requeridas por UL son un desafío para estos tipos de compuestos

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