光伏电缆耐候性试验关键装备的研究与设计

【摘要】：课题的研究内容来源于2010年广东省教育部产学研结合项目“太阳能光伏电缆检测关键技术与装备(2010B090400033)”,主要包括探讨一种复合式光伏电缆耐候性试验方法以及设计一套能实施该方法的多功能人工气候加速老化试验箱。 参考国内外相关领域的人工气候加速老化试验方法与标准,结合我国光伏电缆产业的实际情况,提出一种针对光伏电缆的复合式耐候性试验方法设想,并介绍了该方法的具体实施方式。试验方法将从待检测的光伏电缆产品上连续截取10段等长的样本,随机分为A、B两组,A组作为实验组先后经历湿热试验、耐臭氧试验和抗紫外线试验三种人工气候加速老化试验,B组作为对比组存放于普通环境,最后对比A、B两组的各项性能指标,以评价光伏电缆产品的质量。该试验方法能更好地模拟光伏电缆的自然老化过程,同时提高试验效率。 提出多功能人工气候加速老化试验箱的设计目标,详细介绍试验箱的机械结构关键部件的优化设计、控制系统的硬件设计与软件编程。试验箱能产生湿热环境、臭氧环境和紫外线辐射环境,以进行对应的人工气候加速老化试验。试验箱显著的兼容性和通用性,可广泛用于线缆以及类似材料的人工气候加速老化试验,同时也为其他类似技术问题提供参考。 课题解决的五个问题：(1)提出的复合式光伏电缆耐候性试验方法比常用的试验方法效率更高,对光伏电缆的质量评价更为全面；(2)多功能人工气候加速老化试验箱实现了一套试验设备可进行多种人工气候加速老化试验(湿热试验、耐臭氧试验和抗紫外线试验),打破了以往一套试验设备只能进行一种试验的局限；(3)试验箱采用PLC与HMI搭配的控制系统,软件编程实现了菜单式的初始化设置模式,大大降低了试验箱的设置操作难度、提高了智能化程度；(4)试验箱采用负压换气的方式调节试验仓内环境,试验仓结构进行了优化设计,并设计了旋转式试样架,使得试样接受试验时的环境更加均匀,提高试验的对比度；(5)创新设计了试样夹,操作方便、夹持效果好。 目前,多功能人工气候加速老化试验箱的设计已获得了2项中国实用新型专利,为试验箱的产业化推广提供了更好的条件。 【关键词】：光伏电缆 耐候性 人工气候加速老化 多功能试验箱
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM247
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-10
• CONTENTS10-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 课题来源及研究背景意义13
• 1.2 国内外发展状况13-16
• 1.2.1 耐候性试验方法的发展状况14
• 1.2.2 耐候性试验方法的分类14-15
• 1.2.3 耐候性试验装备的发展状况15-16
• 1.3 课题研究难点16-17
• 1.4 课题研究内容与创新点17
• 1.5 本文结构17-18
• 1.6 本章小结18-19
• 第二章 光伏电缆耐候性试验方法19-27
• 2.1 影响光伏电缆耐候性的因素19-22
• 2.1.1 影响光伏电缆耐候性的内因20
• 2.1.2 影响光伏电缆耐候性的外因20-22
• 2.2 光伏电缆耐候性试验常用方法22-23
• 2.3 新型复合式耐候性试验方法23-26
• 2.3.1 复合式试验方法的特点24-25
• 2.3.2 复合式试验方法的效果25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 多功能试验箱的总体方案设计27-31
• 3.1 试验箱设计技术指标27
• 3.2 试验箱的系统构成27-30
• 3.3 本章小结30-31
• 第四章 多功能试验箱机械结构的设计与分析31-42
• 4.1 试验箱的箱体设计31-33
• 4.1.1 外壳设计31-32
• 4.1.2 腔体分布设计32-33
• 4.2 试验箱的试验仓设计33-37
• 4.2.1 仓体设计33-34
• 4.2.2 试样架设计34-36
• 4.2.3 试样夹设计36-37
• 4.3 试验箱的附件设计37-38
• 4.3.1 试验箱仓门设计37
• 4.3.2 其他附件设计37-38
• 4.4 试验箱的机械设计建模38
• 4.5 试验箱的机械结构可靠性分析38-41
• 4.6 本章小结41-42
• 第五章 多功能试验箱控制系统的设计与分析42-69
• 5.1 电气系统硬件设计42-49
• 5.1.1 试验环境的产生42-43
• 5.1.2 试验环境的检测43-46
• 5.1.3 试验环境的控制46-48
• 5.1.4 附件设计48-49
• 5.2 试验箱电气系统的可靠性分析49-52
• 5.2.1 外部干扰50
• 5.2.2 检测误差50-52
• 5.3 试验箱换气气路设计52-53
• 5.4 控制系统程序设计53-68
• 5.4.1 人机交互界面设计54-65
• 5.4.2 可编程控制器程序设计65-68
• 5.4.3 程序模拟测试68
• 5.5 本章小结68-69
• 结论与展望69-71
• 参考文献71-75
• 攻读学位期间发表的论文及获得的专利75-77
• 致谢77

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