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新闻
能量的传输者:光伏连接器
编辑:东莞美桦电子   发布时间:2019-07-12

在光伏系统中,组件、汇流箱和逆变器等设备均会用到光伏连接器。尽管连接器体积很小,但用量非常巨大,1MW系统大约使用3500套。它们是保证系统所发电量安全和可靠传输的关键。连接器本身并不生产能量,它们是能量的传输者和电力的搬运工。

连接器的重要性

能量在传输时,必然会有损耗。对于连接器厂商来说,zui大的考验就是如何以zui小的能量损耗实现安全和稳定地传输。光伏连接器作为关键零部件,其低的接触电阻和长期可靠性,能够保障电站高效和安全运行。相反,持续升高的接触电阻会大幅提升项目的安全风险,降低运行效率,进而导致电站盈利能力下降和业主回报减少。

千丈之堤,以蝼蚁之穴溃;百尺之室,以突隙之烟焚。对细节的忽视,往往会带来巨大的风险。欧盟Horizon 2020“Solar Bankability”项目组根据746座电站的实际运维数据,给出了电站Top20技术失效列表,若只考虑失效风险所造成的发电量收益损失,“连接器损坏和烧毁”排在第2位。另据史陶比尔技术人员的研究,连接器失效并引发火灾的根本原因是通流情况下,接触电阻增大导致温度增加,并zui终超出了塑料外壳及金属件所能承受的温度范围。整体来说,引起连接器失效主要有三大原因:低质量、连接器互插及不规范安装。

选择高品质连接器

从外观和质感的层面,能够大致了解连接器的外形设计和绝缘材料的质量。不过,评价光伏连接器的核心指标是公母连接器对插之后的接触电阻,而这一点并不能即时感知。TC400和DH1000实验提供具象的数值可供参考,如下图所示。高品质连接器的接触电阻不仅数值低,而且非常稳定,这主要得益于其所使用的电连接技术。史陶比尔MC4系列连接器,采用独有的MULTILAM核心专利技术,能够显著改善电连接和能量传输质量。

不建议互插

在电站中,连接器互插的现象仍然比较常见。之所以存在互插现象,一是因为客户不了解互插的风险,另一个原因是部分厂商宣称诸如“MC4兼容”或“MC4互配”。这里需要澄清的一点是,大家都将连接器称为“MC4”,但是MC4其实是史陶比尔公司于2002年推出的一款连接器产品,因其得到市场的广泛认可且应用量大,已成为行业标准或规范。如此,市场才会出现所谓的兼容或互配概念。但是,UL和IEC都明确规定,不同厂商的光伏连接器不允许互插。不建议互插的原因包括:技术和产品材料差异、生产过程和质量标准差异、公差不一致和原材料问题等等。另外,还需要指出的是,连接器互插会导致IEC 62852产品认证失效,产生技术和法律风险。

安装需规范

不规范安装是影响光伏电站整体功能和可盈利能力的另一风险点,通常是指不规范压接。绝大多数的光伏连接器是在工厂内通过自动化设备完成安装的,压接质量较高。但是,对于不得不在工程现场安装的连接器,压接只能通过压接钳完成。压接必须使用原厂专业压接钳,普通的老虎钳或者尖嘴钳不能用于压接,一方面压接质量低下,另外这也是不被连接器厂商和认证机构认可的方式。

对于如何评价压接质量,行业内通常采用如下一些指标:外观上,无断丝、无漏丝、无毛边,左右匀称,铜丝前后位置正确;压接高度和宽度,在定义的范围内,用游标卡尺可测量;拉脱力,即把铜丝从压接处拉出来或拉断所需要的力,比如4mm2电缆,IEC 60352-2要求至少达到310N;电阻,以4mm2电缆为例,IEC 60352-2要求压接处电阻小于135微欧;横截面分析,无无损切断压接区,分析宽度、高度、压缩率、对称性、有无开裂和毛边等。

不规范安装和压接不良可能导致:不符合规范标准、不稳定的接触电阻以及密封性失效。因此,史陶比尔建议使用专业的压接工具,并依据厂商的安装说明,以确保安全和规范的安装。

总之,电站的盈利能力与选择高质量部件息息相关,如何正确使用它们同样至关重要。连接器不应被简单地当成“损耗品”或者“耗材”,它是电站的关键零部件,是能量的传输者,是确保系统所发电量从组件稳定传输到逆变器和用户端的重要载体。

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