Amb el ràpid desenvolupament del mercat fotovoltaic distribuït, especialment domèstic, els darrers anys, els problemes de qualitat dels sistemes fotovoltaics s'han tornat cada cop més destacats.Un incendi en un sistema fotovoltaic no només posarà en perill la seguretat personal, sinó que també tindrà un impacte negatiu en la indústria.Segons els informes d'investigació estrangers, la inserció mútua del connector i la instal·lació irregular del connector són la primera i la tercera causa d'incendi.Aquest article se centra en l'anàlisi de la instal·lació irregular de connectors, especialment el crimpat del cable fotovoltaic i el nucli metàl·lic del connector, per tal de proporcionar als usuaris una referència determinada, mantenir el sistema fotovoltaic i protegir els beneficis dels usuaris.
Situació del mercat
En un sistema de generació d'energia fotovoltaica, els connectors fotovoltaics s'utilitzen principalment en components, caixes combinadores, inversors i les connexions entre ells, la majoria de les quals s'instal·len a la fàbrica, i la qualitat del crimpat és relativament fiable.Al voltant del 10% dels connectors restants s'han d'instal·lar manualment al lloc del projecte, principalment referint-se a la necessitat d'instal·lar connectors als dos extrems del cable fotovoltaic que connecta cada dispositiu.D'acord amb l'experiència de molts anys de visites als clients, a causa de la manca de formació dels treballadors d'instal·lació in situ i l'ús d'eines de crimpat professionals, les irregularitats de crim són habituals, com es mostra a continuació.
[Figura 1: caixa de crimpada irregular]
Tipus i característiques dels nuclis metàl·lics
El nucli metàl·lic és el cos principal del connector i el camí de flux més important.Actualment, la gran majoria dels connectors fotovoltaics del mercat utilitzen un nucli metàl·lic en forma d'"U", que està estampat i format a partir d'una làmina de coure, també coneguda com a nucli metàl·lic estampat.Gràcies al procés d'estampació, el nucli metàl·lic en forma d'"U" no només té una alta eficiència de producció, sinó que també es pot organitzar en una cadena, que és molt adequat per a la producció automatitzada de cables.
Alguns connectors fotovoltaics utilitzen un nucli metàl·lic en forma de "O", que es forma perforant forats als dos extrems d'una vareta fina de coure, que també s'anomena nucli metàl·lic mecanitzat.El nucli metàl·lic en forma d'"O" només es pot enganxar individualment, cosa que no és adequat per al seu ús en equips automatitzats.
【Imatge 2: tipus de nucli metàl·lic】
També hi ha un nucli metàl·lic extremadament rar que no enganxa, que està connectat al cable mitjançant un full de molla.Com que no calen eines de crim, la instal·lació és relativament senzilla i còmoda.Tanmateix, la connexió de la fulla de molla donarà lloc a una gran resistència de contacte i no es pot garantir la fiabilitat a llarg termini.Alguns organismes de certificació tampoc aproven aquest tipus de nucli metàl·lic.
[Taula 1: característiques dels diferents nuclis metàl·lics]
Coneixements bàsics de crimpat
El crimpat és una de les tècniques de connexió més bàsiques i habituals.Cada dia es produeixen innombrables crims.Al mateix temps, s'ha demostrat que el crimpat és una tecnologia de connexió madura i fiable.
Procés de crimpat
La fiabilitat de la crimpada depèn en gran mesura de les eines i les operacions, que determinen si l'efecte de crimpat final compleix els requisits de la norma.Preneu com a exemple el nucli metàl·lic en forma d'"U".Bàsicament és un material estanyat de coure i s'ha de connectar al cable fotovoltaic mitjançant engarçament.El procés de crimpat és el següent:
【Imatge 3: procés de crimpat】
No és difícil veure que el crimpat del nucli metàl·lic en forma d'"U" és un procés en el qual, a mesura que l'alçada de crim es redueix gradualment (mentre la força de crim augmenta gradualment), la làmina de coure embolicada amb el cable de coure del cable es comprimeix gradualment.En aquest procés, el control de l'alçada de crimpat determina directament la qualitat de la crimpada.El control de l'amplada de crim no és molt important, perquè la matriu de crimpat determina el valor de l'amplada.
Alçada de crim
Molta gent sap que un engarçament massa fluix o massa ajustat no és bo, de manera que a mesura que avança el crim, quant s'ha de controlar l'alçada de crim?A més, com canvien durant aquest procés dos indicadors de qualitat importants, la força d'extracció i la conductivitat elèctrica?
[Figura 4: força d'extracció i alçada de crim]
A mesura que l'altura de crim disminueix gradualment, la força d'extracció entre el cable i el nucli metàl·lic augmentarà gradualment fins que assoleixi el punt "X" de la figura anterior.Si l'alçada de crim continua disminuint, la força d'extracció continuarà disminuint a causa de la destrucció gradual de l'estructura del cable de coure.
[Figura 5: conductivitat i alçada de crimpat]
La figura anterior descriu les característiques elèctriques a llarg termini del crimpat.Com més gran sigui el valor, millor serà la conductivitat elèctrica i millors les característiques elèctriques del cable i la connexió del nucli metàl·lic."X" representa el millor punt.
Si les dues corbes anteriors se superposen, podem obtenir fàcilment una conclusió:
ElLa millor alçada de crim només pot ser una consideració completa de la força d'extracció i la conductivitat, i un valor a l'àrea entre els dos millors punts, com es mostra a continuació.
[Figura 6: alçada de crimpat, propietats mecàniques i elèctriques]
Avaluació de la qualitat del crimpat
Els mètodes de judici utilitzats habitualment en el sector són els següents:
■ L'alçada/amplada de crim es pot mesurar amb un calibre vernier dins del rang definit;
■ Força d'extracció, és a dir, la força necessària per estirar o trencar el cable de coure des del lloc de crim, com ara un cable de 4 mm2, IEC 60352-2 requereix almenys 310 N;
■ Resistència, prenent com a exemple el cable de 4 mm2, la norma IEC 60352-2 requereix que la resistència a la crimpada sigui inferior a 135 microohms;
■Anàlisi de la secció transversal, tall no destructiu de la zona de crimpat, anàlisi d'amplada, alçada, velocitat de compressió, simetria, esquerdes i rebaves, etc.
Si es tracta d'alliberar un nou dispositiu o una matriu de crimpar nou, a més dels punts anteriors, també és necessari controlar l'estabilitat de la resistència en condicions de cicle de temperatura, consulteu la norma IEC 60352-2.
Eina de crimpar
La gran majoria dels connectors fotovoltaics s'instal·len a la fàbrica a través d'equips automatitzats i la qualitat del crimpat és alta.No obstant això, per als connectors que s'han d'instal·lar al lloc del projecte, el crim només es pot fer amb unes alicates.S'han d'utilitzar les alicates de crimpadora professionals originals per a la crimpada.No es poden utilitzar pinces de mordassa normals ni de punta d'agulla per engarzar.D'una banda, la qualitat del crimpat és baixa, i aquest també és un mètode no reconegut pels fabricants de connectors i les agències de certificació.
【Imatge 7: eina de crimpar】
Perills d'engruiximent irregular
Una mala crimpada pot provocar l'incompliment de les especificacions, una resistència de contacte inestable i una fallada de segellat.És un gran punt de risc que afecta la funció global i la rendibilitat de les centrals fotovoltaiques.
Resum
■ El connector és una petita part, però afectarà l'eficiència operativa del projecte fotovoltaic.El compromís amb la qualitat sol suposar grans pèrdues i riscos posteriors, que s'haurien pogut evitar;
■ Per a la instal·lació de connectors fotovoltaics, l'enllaç de crimpat és el més important, i es recomana utilitzar eines de crimpat professionals.Per als instal·ladors d'enginyeria, la formació de crimpat és un enllaç indispensable.
22-06-2021
