قاتل نامرئی ایمنی نیروگاه فتوولتائیک--درج مخلوط کانکتور

سلول خورشیدی یکی از اجزای اصلی در سیستم تولید انرژی خورشیدی است و یک سلول خورشیدی تنها می تواند ولتاژی در حدود 0.5-0.6 ولت تولید کند که بسیار کمتر از ولتاژ مورد نیاز برای استفاده واقعی است.برای برآوردن نیازهای کاربردهای عملی، چندین سلول خورشیدی باید به ماژول های خورشیدی متصل شوند و سپس ماژول های متعدد از طریق اتصال دهنده های فتوولتائیک به یک آرایه تبدیل می شوند تا ولتاژ و جریان مورد نیاز را به دست آورند.کانکتور فتوولتائیک به عنوان یکی از اجزاء، تحت تأثیر عواملی مانند محیط استفاده، ایمنی استفاده و عمر مفید نیز قرار می گیرد.از این رو،اتصال باید قابلیت اطمینان بالایی داشته باشد.

کانکتورهای فتوولتائیک، به عنوان جزئی از ماژول های سلول خورشیدی، باید بتوانند در شرایط محیطی سخت با تغییرات دمایی زیاد مورد استفاده قرار گیرند.اگرچه اقلیم محیطی در مناطق مختلف جهان متفاوت است و آب و هوای محیطی در همان منطقه بسیار متفاوت است، تأثیر اقلیم محیطی بر مواد و محصولات را می توان با چهار عامل عمده خلاصه کرد: اول،تابش خورشیدیبه خصوص اشعه ماوراء بنفش.تاثیر بر مواد پلیمری مانند پلاستیک و لاستیک؛به دنبالدرجه حرارتکه در میان آنها تناوب دمای بالا و پایین یک آزمایش جدی برای مواد و محصولات است.علاوه بر این،رطوبتمانند باران، برف، یخبندان و ... و سایر آلاینده ها مانند باران اسیدی، ازن و ... تاثیر بر مواد.علاوه بر این،کانکتور باید عملکرد حفاظتی ایمنی الکتریکی بالایی داشته باشد و عمر مفید آن باید بیش از 25 سال باشد.بنابراین، الزامات عملکرد اتصالات فتوولتائیک عبارتند از:

(1) ساختار امن، قابل اعتماد و آسان برای استفاده است.
(2) شاخص مقاومت محیطی و آب و هوایی بالا؛
(3) الزامات تنگی بالا؛
(4) عملکرد ایمنی الکتریکی بالا؛
(5) قابلیت اطمینان بالا.

وقتی صحبت از کانکتورهای فتوولتائیک می شود، باید به گروه Stäubli فکر کرد، جایی که اولین کانکتور فتوولتائیک جهان متولد شد."MC4یکی از اشتائوبلیچند تماسیطیف کاملی از کانکتورهای الکتریکی، 12 سال از معرفی آن در سال 2002 را تجربه کرده است.

شن کیان پینگ، فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی برق از دانشگاه اشتوتگارت آلمان است.او سال ها در صنعت فتوولتائیک مشغول بوده و دارای تجربه غنی در زمینه اتصال برق است.در سال 2009 به عنوان رئیس پشتیبانی فنی بخش محصولات فتوولتائیک به گروه Stäubli پیوست.

شن کیانپینگ گفت که کانکتورهای فتوولتائیک بی کیفیت ممکن است باعث ایجاد این مشکل شوندخطرات آتش سوزی، به ویژه برای سیستم های توزیع شده روی پشت بام و پروژه های BIPV.هنگامی که یک آتش سوزی رخ می دهد، خسارت زیادی خواهد بود.در غرب چین باد و شن و ماسه زیادی وجود دارد، اختلاف دما بین روز و شب زیاد است و شدت تابش فرابنفش بسیار زیاد است.باد و شن و ماسه بر نگهداری نیروگاه های فتوولتائیک تأثیر می گذارد.کانکتورهای تحتانی کهنه و تغییر شکل داده اند.پس از جداسازی آنها، قرار دادن مجدد آنها دشوار است.سقف‌های شرق چین دارای تهویه مطبوع، برج‌های خنک‌کننده، دودکش‌ها و سایر آلاینده‌ها و همچنین آب و هوای نمک‌پاشی توسط دریا و آمونیاک تولید شده توسط تصفیه‌خانه‌های فاضلاب است که باعث خوردگی سیستم می‌شود.محصولات اتصال دهنده با کیفیت پایین مقاومت خوردگی پایینی در برابر نمک و قلیایی دارند.

علاوه بر کیفیت خود کانکتور فتوولتائیک، مشکل دیگری که خطرات پنهانی را برای عملکرد نیروگاه ایجاد می کند،درج مخلوط کانکتورهای مارک های مختلف.در فرآیند ساخت سیستم فتوولتائیک، اغلب لازم است کانکتورهای فتوولتائیک به طور جداگانه خریداری شوند تا اتصال رشته ماژول به جعبه ترکیب کننده محقق شود.این شامل اتصال بین کانکتور خریداری شده و کانکتور خود ماژول خواهد بود و به دلیلمشخصات، اندازه و تحملو عوامل دیگر، کانکتورهای مارک های مختلف را نمی توان به خوبی مطابقت داد، ومقاومت تماس بزرگ و ناپایدار است، که به طور جدی بر ایمنی و راندمان تولید برق سیستم تأثیر می گذارد و به سختی می توان سازنده را مسئول حوادث کیفی دانست.

شکل زیر افزایش دمای تماس و مقاومت به دست آمده پس از مخلوط کردن و قرار دادن کانکتورهای مارک های مختلف توسط TUV و سپس آزمایش TC200 و DH1000 را نشان می دهد.به اصطلاح TC200 به آزمایش چرخه دمای بالا و پایین اشاره دارد، در محدوده دمایی -35 ℃ تا +85 ℃، 200 آزمایش چرخه انجام می شود.و DH1000 به تست گرمای مرطوب اشاره دارد که در شرایط دمای بالا و رطوبت بالا به مدت 1000 ساعت ادامه دارد.

 مقایسه گرمایش کانکتور (سمت چپ: افزایش دما همان کانکتور؛ سمت راست: افزایش دمای کانکتورهای مارک های مختلف)

در تست افزایش دما کانکتورهای برندهای مختلف به یکدیگر وصل می شوند و افزایش دما آشکارا بیشتر از محدوده دمای مجاز است.

(مقاومت تماس تحت درج مخلوط کانکتورهای مارک های مختلف)

برای مقاومت تماس، در صورت عدم اعمال شرایط آزمایشی، اتصال کانکتورهای مارک های مختلف به یکدیگر مشکلی ندارد.با این حال، در آزمایش گروه D (تست سازگاری با محیط)، اتصال دهنده های همان مارک و مدل عملکرد پایدار را حفظ می کنند، در حالی کهعملکرد کانکتورهای مارک های مختلف بسیار متفاوت است.

برای کانکتورهای مارک های مختلف که به یکدیگر وصل می شوند، تضمین سطح حفاظت IP آن دشوارتر است.یکی از دلایل اصلی این است کهتحمل کانکتورهای مارک های مختلف متفاوت است.

حتی اگر بتوان کانکتورهای مارک های مختلف را هنگام نصب با یکدیگر مطابقت داد، باز هم اثرات آلودگی متقابل کشش، پیچش و مواد (پوسته های عایق، حلقه های آب بندی و غیره) وجود خواهد داشت.این امر الزامات استاندارد را برآورده نمی کند و باعث ایجاد مشکل در بازرسی می شود.

عواقب قرار دادن مخلوط کانکتورهای مارک های مختلف:شل شدن کابل ها؛افزایش قابل توجه دما افزایش می یابد و منجر به خطر آتش سوزی می شود.تغییر شکل کانکتور منجر به تغییر در جریان هوا و فاصله خزش و در نتیجه خطر کلیک می شود..

در نیروگاه های فتوولتائیک کنونی، پدیده به هم پیوستگی کانکتورهای برندهای مختلف همچنان دیده می شود.این نوع عملیات نادرست نه تنها باعث ایجاد خطرات فنی می شود، بلکه باعث بروز اختلافات حقوقی نیز می شود.علاوه بر این، به دلیل اینکه قوانین مربوطه هنوز کامل نیست، نصاب نیروگاه فتوولتائیک مسئول مشکلات ناشی از درج متقابل کانکتورهای مارک های مختلف خواهد بود.

در حال حاضر، تشخیص "اینترپلاگ" (یا "سازگار") کانکتورها محدود به استفاده از همان سری از محصولات تولید شده توسط همان سازنده برند (و ریخته گری آن) است.حتی اگر تغییراتی وجود داشته باشد، به هر ریخته گری برای انجام تنظیمات همزمان اطلاع داده می شود.نتایج بازار فعلی آزمایش‌ها بر روی کانکتورهای مارک‌های مختلف که به طور متقابل درج شده‌اند، این بار فقط وضعیت نمونه‌های آزمایشی را نشان می‌دهد.با این حال، این نتیجه گواهینامه ای نیست که اعتبار طولانی مدت اتصال دهنده های اینترپلاگ را ثابت کند.

بدیهی است که مقاومت تماسی کانکتورهای برندهای مختلف بسیار ناپایدار است، به خصوص پایداری طولانی مدت آن به سختی تضمین می شود و گرما بیشتر است که در بدترین حالت ممکن است باعث آتش سوزی شود.

در این خصوص، سازمان های معتبر تست TUV و UL بیانیه های کتبی صادر کرده اند کهآنها از کاربرد کانکتورهای مارک های مختلف پشتیبانی نمی کنند.به خصوص در استرالیا، مجاز نیست رفتار درج کانکتور مختلط مجاز باشد.بنابراین کانکتوری که در پروژه جداگانه خریداری می شود باید همان مدل کانکتور روی قطعه یا همان سری از محصولات همان سازنده باشد.

علاوه بر این، اتصال فتوولتائیک روی ماژول به طور کلی توسط سازنده جعبه اتصال از طریق تجهیزات خودکار نصب می شود و پروژه بازرسی کامل شده است، بنابراین کیفیت نصب نسبتا قابل اعتماد است.با این حال، در محل پروژه، اتصال بین رشته ماژول و جعبه ترکیب کننده به طور کلی نیاز به نصب دستی توسط کارگران دارد.بر اساس برآوردها، حداقل 200 مجموعه کانکتور فتوولتائیک باید به صورت دستی برای هر مگاوات سیستم فتوولتائیک نصب شود.از آنجایی که کیفیت حرفه ای تیم مهندسی نصب سیستم فتوولتائیک فعلی به طور کلی پایین است، ابزار نصب مورد استفاده حرفه ای نیستند و روش بازرسی کیفیت نصب خوبی وجود ندارد، کیفیت نصب کانکتور در محل پروژه به طور کلی ضعیف است که به کیفیت تبدیل می شود. نقطه ضعف سیستم فتوولتائیک

دلیل اینکه MC4 توسط بازار تحسین می شود این است که علاوه بر تولید با کیفیت بالا، حق اختراع Stäubli را نیز یکپارچه می کند:تکنولوژی Multilam.فناوری Multilam عمدتاً برای افزودن یک ترکش فلزی خاص به شکل تسمه بین کانکتورهای نر و ماده کانکتور، جایگزینی سطح تماس نامنظم اصلی، افزایش چشمگیر سطح تماس موثر، تشکیل یک مدار موازی معمولی و داشتن ظرفیت حمل جریان بالا است. از دست دادن توان و حداقل مقاومت در برابر تماس، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، و می تواند چنین عملکردی را برای مدت طولانی حفظ کند.

کانکتورهای فتوولتائیک بخش مهمی از اتصال داخلی سیستم های تولید برق فتوولتائیک هستند، نه تنها در تعداد زیاد، بلکه شامل سایر اجزاء نیز می شوند.با توجه به کیفیت خود محصول و کیفیت نصب، در مقایسه با سایر قطعات، کانکتورهای فتوولتائیک شایع ترین منبع خرابی سیستم هستند و تأثیر مهمی بر راندمان تولید برق و مزایای اقتصادی کل سیستم دارند.از این رو،کانکتور فتوولتائیک انتخاب شده باید مقاومت تماس بسیار پایینی داشته باشد و می تواند مقاومت تماس کم را برای مدت طولانی حفظ کند.به عنوان مثالقابل جابجایی کانکتور mc4دارای مقاومت تماسی تنها 0.5mΩ است و می تواند مقاومت تماس کم را برای مدت طولانی حفظ کند.

اگر می خواهید در مورد ایمنی کانکتورهای فتوولتائیک بیشتر بدانید، لطفاً کلیک کنید:https://www.slocable.com.cn/news/the-consequences-of-ignoring-the-quality-of-solar-mc4-connectors-are-disastrous