Der unsichtbare Killer für die Sicherheit von Photovoltaik-Kraftwerken – Steckverbinder-Mischsteckung

Die Solarzelle ist eine der Kernkomponenten des Solarstromerzeugungssystems und eine Solarzelle kann nur eine Spannung von etwa 0,5 bis 0,6 Volt erzeugen, was weit unter der Spannung liegt, die für den tatsächlichen Gebrauch erforderlich ist.Um den Anforderungen praktischer Anwendungen gerecht zu werden, müssen mehrere Solarzellen zu Solarmodulen verkettet werden, und die mehreren Module werden dann über Photovoltaik-Anschlüsse zu einem Array geformt, um die erforderliche Spannung und den erforderlichen Strom zu erhalten.Als eine der Komponenten wird der Photovoltaik-Stecker auch von Faktoren wie der Einsatzumgebung, der Nutzungssicherheit und der Lebensdauer beeinflusst.Daher,Der Steckverbinder muss eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen.

Photovoltaik-Steckverbinder sollen als Bestandteil von Solarzellenmodulen unter rauen Umgebungsbedingungen mit großen Temperaturschwankungen einsetzbar sein.Obwohl das Umweltklima in verschiedenen Regionen der Welt unterschiedlich ist und das Umweltklima im gleichen Gebiet stark variiert, lässt sich der Einfluss des Umweltklimas auf Materialien und Produkte durch vier Hauptfaktoren zusammenfassen: Erstens,Sonnenstrahlung, insbesondere ultraviolette Strahlen.Die Auswirkungen auf Polymermaterialien wie Kunststoffe und Gummi;gefolgt vonTemperatur, wobei der Wechsel hoher und niedriger Temperaturen eine harte Prüfung für Materialien und Produkte darstellt;Zusätzlich,Feuchtigkeitwie Regen, Schnee, Frost usw. und andere Schadstoffe wie saurer Regen, Ozon usw. Auswirkungen auf Materialien.Außerdem,Der Steckverbinder muss eine hohe elektrische Sicherheitsschutzleistung aufweisen und die Lebensdauer muss mehr als 25 Jahre betragen.Daher sind die Leistungsanforderungen an Photovoltaik-Steckverbinder:

(1) Die Struktur ist sicher, zuverlässig und einfach zu bedienen;
(2) Hoher Umwelt- und Klimabeständigkeitsindex;
(3) Hohe Anforderungen an die Dichtheit;
(4) Hohe elektrische Sicherheitsleistung;
(5) Hohe Zuverlässigkeit.

Wenn es um Photovoltaik-Steckverbinder geht, muss man an die Stäubli-Gruppe denken, wo der weltweit erste Photovoltaik-Steckverbinder geboren wurde.„MC4„, einer von StäubliMultikontaktDas Unternehmen bietet seit seiner Einführung im Jahr 2002 ein umfassendes Sortiment an elektrischen Steckverbindern an. Dieses Produkt ist zu einer Norm und einem Standard in der Branche geworden, sogar zum Synonym für Steckverbinder.

Shen Qianping schloss sein Studium der Elektrotechnik an der Universität Stuttgart mit einem Master ab.Er ist seit vielen Jahren in der Photovoltaikbranche tätig und verfügt über umfangreiche Erfahrung im Bereich elektrischer Anschlüsse.Kam 2009 zur Stäubli-Gruppe als Leiter des technischen Supports für die Abteilung Photovoltaikprodukte.

Shen Qianping sagte, dass minderwertige Photovoltaik-Anschlüsse wahrscheinlich die Ursache seienFeuergefahren, insbesondere für verteilte Dachsysteme und BIPV-Projekte.Sobald es zu einem Brand kommt, ist der Schaden enorm.Im Westen Chinas gibt es viel Wind und Sand, der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht ist groß und die Intensität der ultravioletten Strahlung ist extrem hoch.Wind und Sand beeinträchtigen die Wartung von Photovoltaikanlagen.Minderwertige Anschlüsse altern und verformen sich.Wenn sie einmal zerlegt sind, ist es schwierig, sie wieder einzusetzen.Auf den Dächern im Osten Chinas gibt es Klimaanlagen, Kühltürme, Schornsteine ​​und andere Schadstoffe sowie das Salzsprühklima am Meer und das von Kläranlagen produzierte Ammoniak, das das System korrodieren lässt, undVerbindungsprodukte von schlechter Qualität weisen eine geringe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salz und Alkali auf.

Neben der Qualität des Photovoltaik-Steckers selbst besteht ein weiteres Problem, das versteckte Gefahren für den Betrieb des Kraftwerks mit sich bringtgemischtes Einsetzen von Steckverbindern verschiedener Marken.Beim Bau einer Photovoltaikanlage ist es häufig erforderlich, Photovoltaik-Steckverbinder separat zu erwerben, um die Verbindung des Modulstrangs mit dem Generatoranschlusskasten zu realisieren.Dabei handelt es sich um die Verbindung zwischen dem gekauften Steckverbinder und dem moduleigenen SteckverbinderSpezifikationen, Größe und Toleranzund andere Faktoren können Steckverbinder verschiedener Marken nicht gut aufeinander abgestimmt werdenDer Kontaktwiderstand ist groß und instabil, was die Sicherheit und die Effizienz der Stromerzeugung des Systems ernsthaft beeinträchtigen wird, und es ist schwierig, den Hersteller für Qualitätsunfälle verantwortlich zu machen.

Die folgende Abbildung zeigt den Kontakttemperaturanstieg und -widerstand, der erhalten wurde, nachdem TÜV Steckverbinder verschiedener Marken gemischt und eingesetzt und anschließend TC200 und DH1000 getestet hatte.Der sogenannte TC200 bezieht sich auf das Hoch- und Niedertemperatur-Zyklusexperiment, im Temperaturbereich von -35℃ bis +85℃ werden 200 Zyklentests durchgeführt.Und DH1000 bezieht sich auf den Feuchthitzetest, der 1000 Stunden unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit dauert.

 Vergleich der Steckererwärmung (links: Temperaturanstieg desselben Steckers; rechts: Temperaturanstieg von Steckern verschiedener Marken)

Beim Temperaturanstiegstest werden Steckverbinder verschiedener Marken ineinander gesteckt, und der Temperaturanstieg liegt offensichtlich über dem zulässigen Temperaturbereich.

(Kontaktwiderstand bei gemischtem Einsetzen von Steckverbindern verschiedener Marken)

Bezüglich des Kontaktwiderstands gibt es, wenn keine experimentellen Bedingungen angewendet werden, kein Problem mit dem Ineinanderstecken von Steckverbindern unterschiedlicher Marken.Im D-Gruppentest (Umweltanpassungstest) behalten die Steckverbinder derselben Marke und desselben Modells jedoch eine stabile Leistung beiDie Leistung von Steckverbindern verschiedener Marken variiert stark.

Bei Steckverbindern unterschiedlicher Marken, die ineinander gesteckt werden, ist der IP-Schutzgrad schwieriger zu gewährleisten.Einer der Hauptgründe ist dasDie Toleranzen verschiedener Steckverbindermarken sind unterschiedlich.

Auch wenn bei der Montage Steckverbinder unterschiedlicher Marken aufeinander abgestimmt werden können, kommt es dennoch zu gegenseitigen Verschmutzungseinflüssen durch Zug, Torsion und Material (Isolierschalen, Dichtringe etc.).Dies entspricht nicht den Standardanforderungen und führt zu Problemen bei der Inspektion.

Folgen des gemischten Steckens von Steckverbindern unterschiedlicher Marken:lose Kabel;ein erheblicher Temperaturanstieg führt zu Brandgefahr;Eine Verformung des Steckers führt zu Änderungen des Luftstroms und der Kriechstrecke, wodurch die Gefahr eines Klickens besteht.

Bei aktuellen Photovoltaik-Kraftwerken ist noch immer das Phänomen des gegenseitigen Versteckens von Steckverbindern unterschiedlicher Marken zu beobachten.Eine solche Fehlbedienung birgt nicht nur technische Risiken, sondern auch Rechtsstreitigkeiten.Da die einschlägigen Gesetze noch nicht perfekt sind, ist außerdem der Installateur des Photovoltaikkraftwerks für die Probleme verantwortlich, die durch das gegenseitige Einsetzen von Steckverbindern verschiedener Marken entstehen.

Derzeit ist die Anerkennung des „Ineinandersteckens“ (oder „Kompatibilität“) von Steckverbindern auf die Verwendung derselben Produktserie beschränkt, die vom gleichen Markenhersteller (und dessen Gießerei) hergestellt wird.Selbst wenn es Änderungen gibt, wird jede Gießerei benachrichtigt, um synchrone Anpassungen vorzunehmen.Die aktuellen Marktergebnisse von Tests an wechselseitig gesteckten Steckverbindern unterschiedlicher Marken veranschaulichen diesmal nur die Situation der Testmuster.Bei diesem Ergebnis handelt es sich jedoch nicht um eine Zertifizierung, die die Langzeitgültigkeit von Steckverbindungen belegt.

Offensichtlich ist der Kontaktwiderstand von Steckverbindern unterschiedlicher Marken sehr instabil, insbesondere ist die Langzeitstabilität schwer zu gewährleisten und die Hitze ist größer, was im schlimmsten Fall zu einem Brand führen kann.

Hierzu haben die maßgeblichen Prüforganisationen TÜV und UL schriftliche Stellungnahmen abgegebenSie unterstützen nicht die Verwendung von Steckverbindern verschiedener Marken.Insbesondere in Australien ist es zwingend erforderlich, ein gemischtes Steckersteckverhalten nicht zuzulassen.Daher muss der im Projekt separat erworbene Steckverbinder vom gleichen Modell sein wie der Steckverbinder an der Komponente oder von derselben Produktserie desselben Herstellers.

Darüber hinaus wird der Photovoltaik-Stecker am Modul im Allgemeinen vom Hersteller der Anschlussdose mit automatisierten Geräten installiert und das Inspektionsprojekt ist abgeschlossen, sodass die Installationsqualität relativ zuverlässig ist.Allerdings erfordert die Verbindung zwischen dem Modulstrang und dem Generatoranschlusskasten am Projektstandort im Allgemeinen eine manuelle Installation durch Arbeiter.Schätzungen zufolge müssen für jede Megawatt-Photovoltaikanlage mindestens 200 Photovoltaik-Steckersätze manuell installiert werden.Da die professionelle Qualität des aktuellen Installationsteams für Photovoltaikanlagen im Allgemeinen niedrig ist, die verwendeten Installationswerkzeuge nicht professionell sind und es keine gute Methode zur Überprüfung der Installationsqualität gibt, ist die Qualität der Steckverbinderinstallation am Projektstandort im Allgemeinen schlecht, was sich negativ auf die Qualität auswirkt der Photovoltaikanlage Schwachstelle.

Der Grund, warum MC4 vom Markt bewundert wird, liegt darin, dass es neben der hochwertigen Produktion auch das Stäubli-Patent integriert:Multilam-Technologie.Bei der Multilam-Technologie wird hauptsächlich ein spezielles Metallschrapnell in Form eines Bandes zwischen den männlichen und weiblichen Steckverbindern des Steckverbinders eingefügt, wodurch die ursprüngliche unregelmäßige Kontaktfläche ersetzt, die effektive Kontaktfläche erheblich vergrößert, ein typischer Parallelstromkreis gebildet und eine hohe Strombelastbarkeit erzielt wird , Leistungsverlust und minimaler Kontaktwiderstand, Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit, und können diese Leistung über einen langen Zeitraum aufrechterhalten.

Photovoltaik-Steckverbinder sind nicht nur in großer Zahl, sondern auch unter Einbeziehung weiterer Komponenten ein wichtiger Bestandteil der internen Verbindung von Photovoltaik-Stromerzeugungsanlagen.Aufgrund der Qualität des Produkts selbst und der Qualität der Installation sind Photovoltaik-Steckverbinder im Vergleich zu anderen Komponenten die häufigste Ursache für Systemausfälle und haben einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz der Stromerzeugung und den wirtschaftlichen Nutzen des gesamten Systems.Daher,Der gewählte Photovoltaik-Stecker muss einen sehr geringen Kontaktwiderstand aufweisen und kann über einen langen Zeitraum einen niedrigen Kontaktwiderstand aufrechterhalten.Zum Beispiel dieVerschiebbar MC4-Anschlusshat einen Kontaktwiderstand von nur 0,5 mΩ und kann über lange Zeit einen niedrigen Kontaktwiderstand aufrechterhalten.

Wenn Sie mehr über die Sicherheit von Photovoltaik-Steckverbindern erfahren möchten, klicken Sie bitte:https://www.slocable.com.cn/news/the-consequences-of-ignoring-the-quality-of-solar-mc4-connectors-are-disastrous