نقطه درد نصب کانکتور mc4 فتوولتائیک: چین خوردگی

با توسعه سریع بازار فتوولتائیک پراکنده، به ویژه خانگی در سال های اخیر، مشکلات کیفی سیستم های فتوولتائیک بیش از پیش برجسته شده است.آتش سوزی در یک سیستم فتوولتائیک نه تنها ایمنی شخصی را به خطر می اندازد، بلکه تأثیر منفی بر صنعت نیز خواهد داشت.طبق گزارشات تحقیقاتی خارجی، قرار دادن متقابل کانکتور و نصب نامنظم کانکتور اولین و سومین علت آتش سوزی است.این مقاله بر تجزیه و تحلیل نصب نامنظم کانکتورها، به ویژه چین خوردگی کابل فتوولتائیک و هسته فلزی کانکتور، تمرکز دارد تا بتواند مرجع خاصی را برای کاربران فراهم کند، سیستم فتوولتائیک را حفظ کند و از مزایای کاربران محافظت کند.

وضعیت بازار

در سیستم تولید برق فتوولتائیک، کانکتورهای فتوولتائیک عمدتاً در قطعات، جعبه های ترکیبی، اینورترها و اتصالات بین آنها استفاده می شود که اکثر آنها در کارخانه نصب می شوند و کیفیت چین و چروک نسبتا قابل اعتماد است.حدود 10 درصد از کانکتورهای باقیمانده باید به صورت دستی در محل پروژه نصب شوند، که عمدتاً به نیاز به نصب کانکتورها در دو سر کابل فتوولتائیک که هر دستگاه را متصل می کند اشاره دارد.با توجه به تجربه چندین ساله مراجعه مشتریان، به دلیل عدم آموزش نیروهای نصب در محل و استفاده از ابزارهای حرفه ای چین، بی نظمی های چین دار مانند شکل زیر رایج است.

[تصویر 1: قاب چین دار نامنظم]

انواع و ویژگی های هسته های فلزی

هسته فلزی بدنه اصلی کانکتور و مهمترین مسیر جریان است.در حال حاضر، اکثریت قریب به اتفاق کانکتورهای فتوولتائیک موجود در بازار از یک هسته فلزی U شکل استفاده می‌کنند که مهر و موم شده و از یک ورق مسی شکل می‌گیرد که به آن هسته فلزی مهر شده نیز می‌گویند.به لطف فرآیند مهر زنی، هسته فلزی U شکل نه تنها از راندمان تولید بالایی برخوردار است، بلکه می تواند به صورت زنجیره ای مرتب شود که برای تولید مهار سیم خودکار بسیار مناسب است.

برخی از کانکتورهای فتوولتائیک از یک هسته فلزی O شکل استفاده می‌کنند که با سوراخ کردن سوراخ‌هایی در هر دو انتهای یک میله نازک مسی شکل می‌گیرد که به آن هسته فلزی ماشینکاری شده نیز می‌گویند.هسته فلزی "O" شکل را فقط می توان به صورت جداگانه چین داد، که برای استفاده در تجهیزات خودکار مناسب نیست.

【تصویر 2: نوع هسته فلزی】

همچنین یک هسته فلزی بسیار کمیاب وجود دارد که بدون چین خوردگی است که توسط یک ورق فنری به کابل متصل می شود.از آنجایی که نیازی به ابزار چین دار نیست، نصب نسبتاً ساده و راحت است.با این حال، اتصال برگ فنری منجر به مقاومت تماس زیادی می شود و نمی توان اطمینان طولانی مدت را تضمین کرد.برخی از نهادهای صدور گواهینامه نیز این نوع هسته فلزی را تایید نمی کنند.

[جدول 1: ویژگی های هسته های فلزی مختلف]

دانش اولیه چین و چروک

چین دار کردن یکی از اساسی ترین و رایج ترین تکنیک های اتصال است.چروک های بی شماری هر روز رخ می دهد.در عین حال، چین و چروک یک فناوری اتصال بالغ و قابل اعتماد ثابت شده است.

فرآیند چین خوردگی

قابلیت اطمینان چین‌خوردگی تا حد زیادی به ابزارها و عملیات بستگی دارد، که هر دو تعیین می‌کنند که آیا اثر چین‌خوردگی نهایی با الزامات استاندارد مطابقت دارد یا خیر.به عنوان مثال هسته فلزی U شکل را در نظر بگیرید.این ماده اساساً یک ماده قلع اندود مسی است و باید با پرس کردن به کابل فتوولتائیک متصل شود.فرآیند پیچش به شرح زیر است:

【تصویر 3: فرآیند چین خوردگی】

سخت نیست که بفهمیم چین دادن هسته فلزی U شکل فرآیندی است که در آن با کاهش تدریجی ارتفاع چین (در حالی که نیروی چین به تدریج افزایش می یابد)، ورق مسی پیچیده شده با سیم مسی کابل به تدریج فشرده می شود.در این فرآیند کنترل ارتفاع چین خوردگی به طور مستقیم کیفیت چین خوردگی را تعیین می کند.کنترل عرض چین خیلی مهم نیست، زیرا قالب چین مقدار عرض را تعیین می کند.

ارتفاع چین دار

بسیاری از مردم می دانند که چین دادن خیلی شل یا خیلی سفت خوب نیست، بنابراین با پیشرفت چین دادن، ارتفاع چین خوردگی چقدر باید کنترل شود؟علاوه بر این، دو شاخص کیفیت مهم، یعنی نیروی کشش و هدایت الکتریکی، در طی این فرآیند چگونه تغییر می کنند؟

[شکل 4: نیروی کشش و ارتفاع چین]

همانطور که ارتفاع چین به تدریج کاهش می یابد، نیروی کشش بین کابل و هسته فلزی به تدریج افزایش می یابد تا زمانی که به نقطه "X" در شکل بالا برسد.اگر ارتفاع چین و چروک به کاهش ادامه یابد، به دلیل تخریب تدریجی ساختار سیم مسی، نیروی کشش همچنان کاهش می یابد.

[شکل 5: رسانایی و ارتفاع چین]

شکل بالا ویژگی های الکتریکی درازمدت چین را توضیح می دهد.هر چه این مقدار بزرگتر باشد، هدایت الکتریکی بهتر و ویژگی های الکتریکی کابل و اتصال هسته فلزی بهتر است."X" نشان دهنده بهترین نقطه است.

اگر دو منحنی بالا روی هم قرار گیرند، به راحتی می‌توان نتیجه گرفت:

        رابهترین ارتفاع چین‌خوردگی تنها می‌تواند در نظر گرفتن جامع نیروی کشش و رسانایی و مقداری در ناحیه بین دو بهترین نقطه باشد.، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

[شکل 6: ارتفاع چین، خواص مکانیکی و الکتریکی]

ارزیابی کیفیت چین دار

روش های قضاوت رایج در صنعت به شرح زیر است:

■ ارتفاع/عرض چین خوردگی را می توان با کولیس ورنیه در محدوده تعریف شده اندازه گیری کرد.

■ نیروی کشش، یعنی نیروی مورد نیاز برای کشیدن یا شکستن سیم مسی از محل چین خوردگی، مانند کابل 4mm2، IEC 60352-2 حداقل به 310N نیاز دارد.

■ مقاومت، با در نظر گرفتن کابل 4 میلی متر مربع به عنوان مثال، IEC 60352-2 مستلزم مقاومت در گیره کمتر از 135 میکرو اهم است.

■تحلیل مقطع، برش غیر مخرب ناحیه چین خوردگی، تجزیه و تحلیل عرض، ارتفاع، نرخ تراکم، تقارن، ترک ها و سوراخ ها و غیره.

اگر قرار است یک دستگاه جدید یا یک قالب چین دار جدید آزاد شود، علاوه بر نکات فوق، نظارت بر پایداری مقاومت در شرایط چرخه دما نیز ضروری است، به استاندارد IEC 60352-2 مراجعه کنید.

ابزار چین دار

اکثریت قریب به اتفاق کانکتورهای فتوولتائیک از طریق تجهیزات خودکار در کارخانه نصب می شوند و کیفیت چین و چروک بالا است.با این حال، برای کانکتورهایی که باید در محل پروژه نصب شوند، چین دادن فقط با انبردست انجام می شود.برای چین دادن باید از انبر حرفه ای اصلی استفاده شود.از گیره معمولی یا انبر بینی سوزنی برای چین دادن نمی توان استفاده کرد.از یک طرف، کیفیت چین و چروک پایین است، و این نیز روشی است که توسط سازندگان اتصال دهنده و آژانس های صدور گواهینامه به رسمیت شناخته نشده است.

【تصویر 7: ابزار چین دار】

خطرات پیچ خوردگی نامنظم

چین خوردگی ضعیف ممکن است منجر به عدم انطباق با مشخصات، مقاومت تماس ناپایدار و شکست آب بندی شود.این یک نقطه خطر بزرگ است که بر عملکرد کلی و سودآوری نیروگاه های فتوولتائیک تأثیر می گذارد.

خلاصه

■ کانکتور قطعه کوچکی است، اما بر راندمان عملیاتی پروژه فتوولتائیک تأثیر می گذارد.مصالحه با کیفیت معمولاً به معنای زیان‌ها و خطرات بعدی است که می‌توانست از آن جلوگیری شود.

■ برای نصب کانکتورهای فتوولتائیک، لینک چین دار بیشترین اهمیت را دارد و توصیه می شود از ابزارهای حرفه ای چین دار استفاده کنید.برای نصاب های مهندسی، آموزش چین دادن یک پیوند ضروری است.