Quel changement physique se produit à l'intérieur du câble lorsque le rayon de courbure dépasse le minimum de seulement 2 cm lors de l'installation

Laissez-moi vous raconter une histoire vraie.

Le mois dernier, un ancien client en Australie a renvoyé un câble défectueux, un câble de 35 millimètres carrés, à quatre cœurs, blindé par un ruban d'acier, utilisé dans le circuit d'alimentation d'une centrale photovoltaïque.La description de la faute était simple.: courant instable, mais il n'y avait pas de problèmes visibles.

Nous l'avons démonté dans l'atelier avec plusieurs collègues du contrôle qualité et de la production.

L'armure était normale, l'enveloppe extérieure était normale.XLPEL'isolation, en une phase, avait une très fine fissure, seulement d'environ un demi millimètre de large, que l'on ne remarquerait même pas à moins de regarder la couche d'isolation contre une lumière.

Le client nous a envoyé des photos du chantier, le câble avait été tiré par une courbe en I pendant l'installation, nous lui avons demandé de mesurer le rayon de courbure.

Diamètre de courbure réel installé: 10D Diamètre de courbure minimum conçu: 12D

Seulement 2 centimètres de différence.

Au début, ils ont pensé que c'était insignifiant. Le câble a commencé à déraper et à surchauffer en moins de trois mois.

Réfléchissons à une idée fausse commune:

Beaucoup de gens pensent qu'un rayon de flexion "assez proche" est suffisant.

Non, les câbles ne sont pas un renforcement en acier, ce ne sont pas des composants purement structurels.

Les câbles contiennent trois matériaux différents:

Conducteur en cuivre (qui se déforme)

Couche isolante (résistant à l'électricité, à la chaleur et aux fissures)

Armoire/enveloppe (qui fournit une protection)

Lorsque le rayon de flexion est trop petit, ces trois composants ne sont pas stressés uniformément.

À l'intérieur du pli, tout est comprimé.

À l'extérieur du virage, tout est tendu.

Une fois que la contrainte de traction dépasse une certaine valeur, non pas la "limite de rupture", mais une limite plus subtile à laquelle "débutent les dommages permanents", les choses commencent à se passer.

Alors quels changements ces 2 centimètres apportent-ils?

Je vais expliquer le processus que nous voyons sous un microscope en termes simples.

Étape 1: glissement de la grille de fil de cuivre
Le cuivre n'est pas un corps élastique parfaitement homogène. Lorsque le rayon de flexion est trop petit, les fils de cuivre à l'extérieur de la flexion sont étirés dans la zone de déformation plastique.même si vous le relâchezÇa ne reviendra pas.

Cela conduit à deux choses:

Une légère réduction de la surface de la section transversale du fil de cuivre → Augmentation de la résistance locale

Des écarts microscopiques apparaissent entre les fils de cuivre → Résistance au contact instable

La source du courant instable commence ici.

Deuxième étape: fissures de la couche d'isolation (l'étape la plus fatale)

Bien que le XLPE (polyéthylène en chaîne croisée) résiste à la chaleur et au vieillissement, il n'est pas résistant aux contraintes de traction nettes et localisées.

Lorsque le fil de cuivre subit une déformation plastique, la couche d'isolation est "poussée" dans une direction anormale par le fil.Il est pressé et froissé..

En fin de compte, à un certain moment, comme en pliant une règle en plastique, une micro-fissure apparaît.

Cette fissure ne se décompose pas immédiatement sous haute tension, mais elle se propage lentement pendant le cycle thermique.

Une fois que l'humidité ou la poussière pénètre, elle devient le point de départ d'une décharge partielle.

Troisième étape: l'armure devient une " lame "
L'armure à bande d'acier est à l'origine conçue pour la résistance à la pression et la protection contre les rongeurs.

Cependant, à des virages, le bord intérieur de la bande d'acier peut couper à travers la doublure interne et l'isolation comme une lame.la bande d'acier se chevauchait et avait usé à travers la doublure intérieure, en contact direct avec la surface extérieure de l'isolation.

Une simple différence de 2 centimètres a transformé la couche protectrice en une couche nuisible.

"Avoir l'air bien" est le plus dangereux.

Je veux mentionner ici un élément de bon sens technique que beaucoup de gens ne connaissent pas:

90% des dommages aux câbles après leur installation autour des virages ne provoquent pas une défaillance immédiate.

Qu'est-ce que cela signifie?

Pendant les premiers jours après l'installation, la résistance de l'isolation est normale.

Pour la première semaine d'alimentation, le courant est également normal.

Après des dizaines voire des centaines de cycles thermiques, la chaleur du jour provoque une expansion de l'isolation; le refroidissement nocturne provoque une contraction de l'isolation.

Ces micro-fissures s'élargissent de plus en plus dans cette "expansion et contraction".

Finalement, un jour, à 3 heures du matin, le disjoncteur démarre.

Après une longue inspection sur place: l'extérieur est intact et les deux extrémités du connecteur sont en bon état.

Personne ne soupçonnerait que le "seulement 2 centimètres" se courbe au milieu.

C'est pourquoi je dis: le rayon de flexion n'est pas une "valeur recommandée", mais une "valeur garantie de durée de vie".

Le dépasser d'un centimètre n'est pas risqué, c'est déterminer précisément quand le câble va tomber.

Rappelez-vous ceci en trois phrases: un écart de 2 cm dans le rayon de flexion provoquera une déformation plastique irréversible des fils de cuivre, entraînant une résistance locale accrue.

Un plus grand danger caché est l'apparition de micro-fissures dans l'isolation, qui s'étendent lentement dans des voies de rupture pendant le cycle thermique.

Dans tous les cas de câbles jetés que nous avons disséqués, la personne qui a dépassé la limite de rayon de flexion a initialement dit la même chose: "C'est presque OK".

Si vous vous souciez de la durée de vie des câbles, voici mon conseil pratique: je n'essaie pas de créer de l'anxiété. J'ai vraiment disséqué beaucoup trop de câbles qui sont "perfects à l'extérieur, mais terribles à l'intérieur".

Pour une installation réelle, je vous suggère:

Ne vous fiez pas aux "estimations"; mesurez le diamètre de courbure réel à l'aide d'une règle ou d'un modèle.

Si l'espace est vraiment limité, n'essayez pas de réduire le diamètre de la flexion; utilisez plutôt un câble plus flexible (par exemple, des brins de conducteur plus minces ou des tresses de fil d'acier pour l'armure).

Le plus important: le rayon de flexion est basé sur la ligne centrale du câble, et non sur son diamètre extérieur.

Si vous ne savez pas si le diamètre de courbure d'un câble particulier est acceptable, envoyez-moi un schéma simplifié du chemin de pose et du type de câble.C'est peut-être plus rentable que d' essayer et d' échouer pendant trois mois..