Tiêu chuẩn kỹ thuật cho máng cáp solar điện năng lượng mặt trời

Khái niệm và vai trò trong hệ thống điện mặt trời

Máng cáp solar là gì?

Máng cáp solar (còn gọi máng cáp điện mặt trời) là đường dẫn kim loại hoặc lưới thoáng đặt song song dưới tấm panel, trên mái hoặc trong phòng inverter. Sản phẩm đạt chuẩn IEC 61537 bảo vệ toàn bộ bó dây DC, dây AC, dây tiếp địa khỏi tia UV, độ ẩm, va đập cơ học và động vật.

Chức năng dẫn hướng dây cáp điện

• Đi dây chuẩn tuyến: định vị cố định dây dương ( ), dây âm (–) theo lộ trình ngắn nhất.
• Giảm suy hao: tránh gập gẫy, bán kính uốn sai giúp điện áp không sụt quá 2 %.
• Phân tách an toàn: tách dây tín hiệu, dây nguồn, hạn chế nhiễu chéo và sự cố chạm chập.

Vai trò bảo vệ trong môi trường khắc nghiệt

• Chống UV & nhiệt: lớp mạ kẽm nhúng nóng hoặc sơn powder giữ độ bền > 25 năm.
• Chống ăn mòn: resist salt-spray 500 h, phù hợp solar farm ven biển.
• Ngăn tác nhân cơ học: chịu tải > 450 N, bảo vệ dây khi tuyết, đá rơi hay chim gõ mái.

Giá trị lâu dài với năng lượng tái tạo

Một hệ máng cáp đạt chuẩn giúp:

1. Kéo dài tuổi thọ dây thêm 30 – 40 %.
2. Giảm chi phí bảo trì nhờ kiểm tra nhanh, thay dây dễ.
3. Tăng sản lượng điện vì dây hoạt động đúng thông số thiết kế.

Lý do cần tiêu chuẩn kỹ thuật cho máng cáp solar

An toàn cho hệ thống điện mặt trời

• IEC 60364-7-712 quy định dây DC trong máng phải chịu nhiệt 90 °C.
• Khoảng cách gối đỡ ≤ 1,5 m bảo đảm không võng khi nhiệt độ tăng.
• Độ phủ sơn ≥ 80 µm ngăn rò rỉ điện do ăn mòn.

Hiệu suất truyền dẫn ổn định dài hạn

Một số dự án điện mặt trời tại Việt Nam cho thấy: khi sử dụng máng cáp solar loại kín (thường làm từ tôn mạ kẽm), hệ thống hoạt động ổn định hơn, ít bị rò rỉ điện. Nhờ máng cáp che chắn dây dẫn tốt, nhiệt độ dây được giữ ở mức an toàn, giúp giảm tổn thất điện và kéo dài tuổi thọ thiết bị. So với cách đi dây trần không có bảo vệ, phương án dùng máng cáp kín còn giúp tăng lượng điện tạo ra rõ rệt.

Yêu cầu kỹ thuật chung đối với máng cáp solar

Kích thước và khả năng chịu tải trọng phù hợp

Máng cáp solar phải được thiết kế với kích thước tương thích số lượng dây DC/AC, đảm bảo không quá đầy gây nóng cáp hoặc thiếu không gian tản nhiệt.

• Chiều rộng máng thường dùng: 50 mm – 300 mm
• Độ sâu: 25 mm – 100 mm
• Độ dày tôn hoặc nhôm: ≥ 1.2 mm (theo IEC 61537)

Khả năng chịu tải trọng tĩnh là yếu tố quan trọng để máng không bị võng hay biến dạng:

• Tải trọng thiết kế: ≥ 450 N/m
• Gối đỡ: cách nhau ≤ 1.5 m
• Biến dạng dọc < 2 % chiều dài máng khi tải đầy

Checklist kỹ thuật quan trọng:

• Tải trọng ≥ 450 N/m
• Khoảng gối đỡ ≤ 1.5 m
• Dây không vượt quá 40% thể tích máng
• Tất cả góc bo phải ≥ 25 mm tránh gãy dây

Chống tia UV và chịu nhiệt độ môi trường cao

Hệ thống năng lượng mặt trời thường lắp đặt ngoài trời, trên mái, tiếp xúc trực tiếp nắng nóng quanh năm. Do đó, máng cáp cần:

• Khả năng chống tia cực tím UV-A/B ≥ 95 %
• Nhiệt độ hoạt động liên tục: –10 °C đến 90 °C
• Sơn tĩnh điện phải đạt ISO 2813 với lớp phủ đều, không bong tróc
• Vật liệu nhôm hoặc mạ kẽm nhúng nóng có độ phản xạ cao, hạn chế tích nhiệt

So sánh vật liệu phổ biến:

Khả năng chống ăn mòn và độ bền ngoài trời

Ăn mòn là nguyên nhân gây gãy máng, chạm chập và mất an toàn dây dẫn. Tiêu chí đánh giá gồm:

• Lớp mạ kẽm nhúng nóng ≥ 70 µm theo ASTM A123
• Độ bền muối phun ≥ 500 giờ (theo ISO 9227)
• Vật liệu cần đạt tiêu chuẩn chống ăn mòn cấp C3 – C4 (theo ISO 12944)

Quy trình thử nghiệm hiện trường 5 bước

Để bảo đảm máng cáp solar đạt chuẩn sau thi công, các tổng thầu EPC thường thực hiện 5 phép thử nhanh:

1. Đo bề dày lớp phủ bằng máy Elcometer (μm).
2. Thử võng tải tĩnh: đặt tải 5 kg/m, đo độ võng ≤ 2 %.
3. Kiểm tra mô‐men xoắn bu‐lông: ≥ 8 N·m với fastener M8.
4. Kiểm nghiệm phóng hồ quang bằng camera IR – phát hiện điểm nóng > 70 °C.
5. Test phun muối rút gọn (24 h) đối với mẫu cắt tại chỗ để xác nhận độ bền sơn.

Tiêu chuẩn quốc tế áp dụng cho máng cáp solar

IEC và UL là tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng

• IEC 61537: Tiêu chuẩn toàn cầu cho máng cáp kim loại (metal cable tray systems), kiểm tra chịu tải, chống ăn mòn, cơ khí.
• IEC 60364-7-712: Yêu cầu hệ thống điện mặt trời phải đi dây DC trong ống hoặc máng bảo vệ cố định.
• UL 568: Chuẩn Mỹ về máng cáp dạng tray/ladder, chú trọng cách điện, cấu trúc dẫn cáp, thử điện áp chịu đựng.

Các yêu cầu quan trọng từ IEC 61537:

• Kiểm tra tải trọng theo 5 mức tải tiêu chuẩn
• Kiểm tra điện trở nối đất
• Kiểm tra độ dày phủ kẽm (nếu có)
• Độ an toàn khi đấu nối phụ kiện

ASTM và các yêu cầu chống ăn mòn kim loại

• ASTM A123/A123M: Chuẩn mạ kẽm nhúng nóng, độ phủ lớp mạ ≥ 610 g/m²
• ASTM B117: Kiểm tra khả năng chống ăn mòn qua test phun muối
• ASTM A240: Với máng cáp inox, yêu cầu về thành phần hóa học và cơ tính

Các tiêu chuẩn Việt Nam tương đương cần tuân thủ

• TCVN 9208:2012 – Thiết kế hệ thống điện mặt trời
• TCVN 4514:2012 – Quy định chung cho nhà máy công nghiệp
• TCVN 10181:2013 – Bảo vệ ăn mòn kim loại
• Quy định đấu nối lưới điện mặt trời của EVN yêu cầu: máng cáp phải có chứng chỉ CO, CQ và bản vẽ kỹ thuật kèm theo.

Dù là hệ thống điện mặt trời quy mô nhỏ hay dự án công suất lớn, đầu tư đúng chuẩn máng cáp solar ngay từ đầu sẽ giúp nhà đầu tư tránh được nhiều rủi ro về an toàn và hiệu suất trong tương lai. Đặc biệt trong điều kiện khắc nghiệt như ven biển miền Trung hoặc mái nhà công nghiệp miền Nam, tuân thủ tiêu chuẩn về vật liệu, khả năng chịu tải và chống ăn mòn là điều kiện bắt buộc. Hãy xem máng cáp không chỉ là phụ kiện, mà là “xương sống” bảo vệ toàn bộ hệ thống năng lượng sạch của bạn.