Co rápido desenvolvemento do mercado fotovoltaico distribuído, especialmente doméstico, nos últimos anos, os problemas de calidade dos sistemas fotovoltaicos fixéronse cada vez máis destacados.Un incendio nun sistema fotovoltaico non só porá en perigo a seguridade persoal, senón que tamén terá un impacto negativo na industria.Segundo informes de investigación estranxeiros, a inserción mutua de conectores e a instalación irregular de conectores sitúan a primeira e terceira causa do incendio.Este artigo céntrase na análise da instalación irregular de conectores, especialmente o engarce do cable fotovoltaico e do núcleo metálico do conector, para proporcionar aos usuarios unha determinada referencia, manter o sistema fotovoltaico e protexer os beneficios dos usuarios.
Situación do mercado
Nun sistema de xeración de enerxía fotovoltaica, os conectores fotovoltaicos utilízanse principalmente en compoñentes, caixas combinadoras, inversores e as conexións entre eles, a maioría das cales están instaladas na fábrica, e a calidade do crimpado é relativamente fiable.Aproximadamente o 10% dos conectores restantes deben instalarse manualmente no lugar do proxecto, facendo referencia principalmente á necesidade de instalar conectores nos dous extremos do cable fotovoltaico que conecta cada dispositivo.Segundo a experiencia de moitos anos de visitas aos clientes, debido á falta de formación dos traballadores da instalación no lugar e ao uso de ferramentas de prensado profesionais, as irregularidades de prensado son comúns, como se mostra a continuación.
[Figura 1: caixa de prensado irregular]
Tipos e características dos núcleos metálicos
O núcleo metálico é o corpo principal do conector e o camiño de fluxo máis importante.Na actualidade, a gran maioría dos conectores fotovoltaicos do mercado utilizan un núcleo metálico en forma de "U", que está estampado e formado a partir dunha folla de cobre, tamén coñecida como núcleo metálico estampado.Grazas ao proceso de estampación, o núcleo metálico en forma de "U" non só ten unha alta eficiencia de produción, senón que tamén se pode organizar nunha cadea, que é moi adecuada para a produción automatizada de cables de cables.
Algúns conectores fotovoltaicos usan un núcleo metálico en forma de "O", que se forma perforando os dous extremos dunha fina varilla de cobre, que tamén se denomina núcleo metálico mecanizado.O núcleo metálico en forma de "O" só se pode engarzar individualmente, o que non é axeitado para o seu uso en equipos automatizados.
【Imaxe 2: tipo de núcleo metálico】
Tamén hai un núcleo metálico extremadamente raro que non se engasta, que está conectado ao cable mediante unha lámina de resorte.Dado que non se precisan ferramentas de prensado, a instalación é relativamente sinxela e cómoda.Non obstante, a conexión da folla de resorte producirá unha gran resistencia de contacto e non se pode garantir a fiabilidade a longo prazo.Algúns organismos de certificación tampouco aproban este tipo de núcleo metálico.
[Táboa 1: Características dos diferentes núcleos metálicos]
Coñecementos básicos de prensado
O prensado é unha das técnicas de conexión máis básicas e comúns.Todos os días ocorren innumerables engastes.Ao mesmo tempo, demostrouse que o prensado é unha tecnoloxía de conexión madura e fiable.
Proceso de prensado
A fiabilidade do prensado depende en gran medida das ferramentas e operacións, que determinan se o efecto de prensado final cumpre os requisitos da norma.Tome o núcleo metálico en forma de "U" como exemplo.É basicamente un material estañado de cobre e debe conectarse ao cable fotovoltaico mediante prensado.O proceso de prensado é o seguinte:
【Imaxe 3: proceso de prensado】
Non é difícil ver que o engaste do núcleo metálico en forma de "U" é un proceso no que a medida que a altura de prensado diminúe gradualmente (mentres a forza de prensado aumenta gradualmente), a folla de cobre envolta co fío de cobre do cable comprime gradualmente.Neste proceso, o control da altura de prensado determina directamente a calidade do prensado.O control da anchura do engarce non é moi importante, porque a matriz de prensado determina o valor do ancho.
Altura de engarzado
Moitas persoas saben que un engarzado demasiado solto ou demasiado axustado non é bo, polo que a medida que o engarzado avanza, canto se debe controlar a altura de prensado?Ademais, como cambian durante este proceso dous indicadores de calidade importantes, a forza de arranque e a condutividade eléctrica?
[Figura 4: forza de arranque e altura de engarzado]
A medida que a altura de prensado diminúe gradualmente, a forza de extracción entre o cable e o núcleo metálico aumentará gradualmente ata chegar ao punto "X" da figura anterior.Se a altura de prensado segue a diminuír, a forza de extracción seguirá diminuíndo debido á destrución gradual da estrutura do fío de cobre.
[Figura 5: Condutividade e altura de engarzado]
A figura anterior describe as características eléctricas a longo prazo do engaste.Canto maior sexa o valor, mellor será a condutividade eléctrica e mellores características eléctricas do cable e da conexión do núcleo metálico."X" representa o mellor punto.
Se as dúas curvas anteriores se superpoñen, podemos facilmente obter unha conclusión:
OA mellor altura de prensado só pode ser unha consideración completa da forza de arranque e da condutividade, e un valor na área entre os dous mellores puntos, como se mostra a continuación.
[Figura 6: Altura de prensado, propiedades mecánicas e eléctricas]
Avaliación da calidade do prensado
Os métodos de xuízo utilizados habitualmente na industria son os seguintes:
■ A altura/ancho de prensado pódese medir cun calibre vernier dentro do intervalo definido;
■ Forza de extracción, é dicir, a forza necesaria para tirar ou romper o fío de cobre desde o lugar de prensado, como un cable de 4 mm2, a norma IEC 60352-2 require polo menos 310 N;
■ Resistencia, tomando como exemplo o cable de 4 mm2, a IEC 60352-2 require que a resistencia no engarzado sexa inferior a 135 microohmios;
■Análise de sección transversal, corte non destrutivo da zona de engarzado, análise de ancho, altura, taxa de compresión, simetría, gretas e rebabas, etc.
Se se trata de lanzar un novo dispositivo ou unha nova matriz de prensado, ademais dos puntos anteriores, tamén é necesario controlar a estabilidade da resistencia en condicións de ciclo de temperatura, consulte a norma IEC 60352-2.
Ferramenta de prensado
A gran maioría dos conectores fotovoltaicos instálanse na fábrica a través de equipos automatizados e a calidade do engaste é alta.Non obstante, para os conectores que teñen que instalarse no lugar do proxecto, o engaste só se pode facer con alicates de prensado.Os alicates de prensado profesionais orixinais deben utilizarse para engarzar.Non se poden usar alicates de mordaza común ou de punta de agulla para prensar.Por unha banda, a calidade do prensado é baixa, e este tamén é un método non recoñecido polos fabricantes de conectores e as axencias de certificación.
【Imaxe 7: ferramenta de prensado】
Riscos de engarzado irregulares
Un mal prensado pode provocar o incumprimento das especificacións, unha resistencia de contacto inestable e un fallo de selado.É un gran punto de risco que afecta ao funcionamento global e á rendibilidade das centrais fotovoltaicas.
Resumo
■ O conector é unha pequena parte, pero afectará á eficiencia operativa do proxecto fotovoltaico.O compromiso coa calidade adoita significar altas perdas e riscos posteriores, que poderían terse evitado;
■ Para a instalación de conectores fotovoltaicos, o enlace de prensado é o máis importante, e recoméndase utilizar ferramentas de prensado profesionais.Para os instaladores de enxeñaría, a formación de prensado é un vínculo indispensable.
22-06-2021
