फोटोवोल्टिक एमसी4 कनेक्टर स्थापना का दर्द बिंदु: क्रिम्पिंग

हाल के वर्षों में वितरित, विशेष रूप से घरेलू फोटोवोल्टिक बाजार के तेजी से विकास के साथ, फोटोवोल्टिक प्रणालियों की गुणवत्ता की समस्याएं अधिक से अधिक प्रमुख हो गई हैं।फोटोवोल्टिक प्रणाली में आग लगने से न केवल व्यक्तिगत सुरक्षा को खतरा होगा, बल्कि उद्योग पर भी नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।विदेशी शोध रिपोर्टों के अनुसार, कनेक्टर आपसी सम्मिलन और अनियमित कनेक्टर स्थापना आग के पहले और तीसरे कारण का दर्जा देते हैं।यह आलेख उपयोगकर्ताओं को एक निश्चित संदर्भ प्रदान करने, फोटोवोल्टिक प्रणाली को बनाए रखने और उपयोगकर्ताओं के लाभों की रक्षा करने के लिए कनेक्टर्स की अनियमित स्थापना, विशेष रूप से फोटोवोल्टिक केबल और कनेक्टर मेटल कोर की क्रिम्पिंग के विश्लेषण पर केंद्रित है।

बाज़ार की स्थिति

एक फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन प्रणाली में, फोटोवोल्टिक कनेक्टर का उपयोग मुख्य रूप से घटकों, कंबाइनर बॉक्स, इनवर्टर और उनके बीच के कनेक्शन में किया जाता है, जिनमें से अधिकांश कारखाने में स्थापित होते हैं, और क्रिंप गुणवत्ता अपेक्षाकृत विश्वसनीय होती है।शेष कनेक्टरों में से लगभग 10% को परियोजना स्थल पर मैन्युअल रूप से स्थापित करने की आवश्यकता है, मुख्य रूप से प्रत्येक डिवाइस को जोड़ने वाले फोटोवोल्टिक केबल के दोनों सिरों पर कनेक्टर स्थापित करने की आवश्यकता का जिक्र है।ग्राहक दौरे के कई वर्षों के अनुभव के अनुसार, ऑन-साइट इंस्टॉलेशन श्रमिकों के प्रशिक्षण की कमी और पेशेवर क्रिम्पिंग टूल के उपयोग के कारण, क्रिम्पिंग अनियमितताएं आम हैं, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

[चित्र 1: अनियमित क्रिम्पिंग मामला]

धातु कोर के प्रकार और विशेषताएं

धातु कोर कनेक्टर का मुख्य भाग और सबसे महत्वपूर्ण प्रवाह पथ है।वर्तमान में, बाजार में अधिकांश फोटोवोल्टिक कनेक्टर "यू" आकार के धातु कोर का उपयोग करते हैं, जिसे तांबे की शीट से मुद्रित और निर्मित किया जाता है, जिसे मुद्रांकित धातु कोर के रूप में भी जाना जाता है।मुद्रांकन प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, "यू" आकार के धातु कोर में न केवल उच्च उत्पादन क्षमता होती है, बल्कि इसे एक श्रृंखला में भी व्यवस्थित किया जा सकता है, जो स्वचालित तार दोहन उत्पादन के लिए बहुत उपयुक्त है।

कुछ फोटोवोल्टिक कनेक्टर एक "O" आकार के धातु कोर का उपयोग करते हैं, जो एक पतली तांबे की छड़ के दोनों सिरों पर ड्रिलिंग छेद द्वारा बनता है, जिसे मशीनीकृत धातु कोर भी कहा जाता है।"O" आकार के धातु कोर को केवल व्यक्तिगत रूप से समेटा जा सकता है, जो स्वचालित उपकरणों में उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं है।

【चित्र 2: धातु कोर प्रकार】

इसमें एक अत्यंत दुर्लभ धातु कोर भी है जो क्रिंप-मुक्त है, जो एक स्प्रिंग शीट द्वारा केबल से जुड़ा हुआ है।चूंकि किसी क्रिम्पिंग उपकरण की आवश्यकता नहीं है, इसलिए इंस्टॉलेशन अपेक्षाकृत सरल और सुविधाजनक है।हालाँकि, स्प्रिंग लीफ के कनेक्शन के परिणामस्वरूप बड़ा संपर्क प्रतिरोध होगा, और दीर्घकालिक विश्वसनीयता की गारंटी नहीं दी जा सकती है।कुछ प्रमाणन निकाय भी इस प्रकार के धातु कोर को मंजूरी नहीं देते हैं।

[तालिका 1: विभिन्न धातु कोर की विशेषताएं]

क्रिम्पिंग का बुनियादी ज्ञान

क्रिम्पिंग सबसे बुनियादी और सामान्य कनेक्शन तकनीकों में से एक है।हर दिन अनगिनत ऐंठन होती है।साथ ही, क्रिम्पिंग एक परिपक्व और विश्वसनीय कनेक्शन तकनीक साबित हुई है।

क्रिम्पिंग प्रक्रिया

क्रिम्पिंग की विश्वसनीयता काफी हद तक उपकरण और संचालन पर निर्भर करती है, जो दोनों यह निर्धारित करते हैं कि अंतिम क्रिम्पिंग प्रभाव मानक की आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।उदाहरण के तौर पर "यू" आकार के धातु कोर को लें।यह मूल रूप से तांबे की टिन-प्लेटेड सामग्री है और इसे क्रिम्पिंग द्वारा फोटोवोल्टिक केबल से जोड़ने की आवश्यकता होती है।क्रिम्पिंग प्रक्रिया इस प्रकार है:

【चित्र 3: क्रिम्पिंग प्रक्रिया】

यह देखना मुश्किल नहीं है कि "यू" आकार की धातु कोर क्रिम्पिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें जैसे-जैसे क्रिम्पिंग की ऊँचाई धीरे-धीरे कम होती जाती है (जबकि क्रिम्पिंग बल धीरे-धीरे बढ़ता है), केबल तांबे के तार से लिपटी तांबे की शीट धीरे-धीरे संपीड़ित होती है।इस प्रक्रिया में, क्रिम्पिंग ऊंचाई का नियंत्रण सीधे क्रिम्पिंग की गुणवत्ता निर्धारित करता है।क्रिम्प चौड़ाई का नियंत्रण बहुत महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि क्रिम्प डाई चौड़ाई मान निर्धारित करती है।

समेटने की ऊँचाई

बहुत से लोग जानते हैं कि बहुत ढीला या बहुत टाइट क्रिम्पिंग करना अच्छा नहीं है, इसलिए जैसे-जैसे क्रिम्पिंग बढ़ती है, क्रिम्पिंग की ऊँचाई को कितना नियंत्रित किया जाना चाहिए?इसके अलावा, इस प्रक्रिया के दौरान दो महत्वपूर्ण गुणवत्ता संकेतक, अर्थात् पुल-ऑफ बल और विद्युत चालकता, कैसे बदलते हैं?

[चित्रा 4: पुल-ऑफ बल और क्रिंप ऊंचाई]

जैसे-जैसे क्रिम्पिंग की ऊंचाई धीरे-धीरे कम होती जाती है, केबल और धातु कोर के बीच खींचने वाला बल धीरे-धीरे बढ़ता जाएगा जब तक कि यह ऊपर की आकृति में "X" बिंदु तक नहीं पहुंच जाता।यदि क्रिम्पिंग की ऊंचाई कम होती रहती है, तो तांबे के तार की संरचना के क्रमिक विनाश के कारण पुल-ऑफ बल कम होता रहेगा।

[चित्रा 5: चालकता और समेटना ऊंचाई]

उपरोक्त चित्र क्रिम्पिंग की दीर्घकालिक विद्युत विशेषताओं का वर्णन करता है।मूल्य जितना बड़ा होगा, विद्युत चालकता उतनी ही बेहतर होगी, और केबल और धातु कोर कनेक्शन की विद्युत विशेषताएँ उतनी ही बेहतर होंगी।"X" सर्वोत्तम बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है।

यदि उपरोक्त दोनों वक्रों को एक साथ आरोपित कर दिया जाए, तो हम आसानी से एक निष्कर्ष निकाल सकते हैं:

        सर्वोत्तम क्रिम्पिंग ऊंचाई केवल पुल-ऑफ बल और चालकता का एक व्यापक विचार हो सकती है, और दो सर्वोत्तम बिंदुओं के बीच के क्षेत्र में एक मूल्य हो सकता है, जैसा कि नीचे दिया गया है।

[चित्र 6: क्रिम्प ऊंचाई, यांत्रिक और विद्युत गुण]

क्रिम्पिंग गुणवत्ता मूल्यांकन

उद्योग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली निर्णय विधियाँ इस प्रकार हैं:

■ क्रिम्पिंग ऊंचाई/चौड़ाई को परिभाषित सीमा के भीतर वर्नियर कैलिपर से मापा जा सकता है;

■ पुल-ऑफ बल, यानी, तांबे के तार को क्रिम्पिंग स्थान से खींचने या तोड़ने के लिए आवश्यक बल, जैसे 4 मिमी 2 केबल, आईईसी 60352-2 को कम से कम 310N की आवश्यकता होती है;

■ प्रतिरोध, उदाहरण के तौर पर 4mm2 केबल को लेते हुए, IEC 60352-2 के लिए क्रिंप पर प्रतिरोध 135 माइक्रोओम से कम होना आवश्यक है;

■ क्रॉस-सेक्शन विश्लेषण, क्रिम्पिंग ज़ोन की गैर-विनाशकारी कटिंग, चौड़ाई, ऊंचाई, संपीड़न दर, समरूपता, दरारें और गड़गड़ाहट आदि का विश्लेषण।

यदि कोई नया उपकरण या नया क्रिम्पिंग डाई जारी करना है, तो उपरोक्त बिंदुओं के अलावा, तापमान चक्रण स्थितियों के तहत प्रतिरोध स्थिरता की निगरानी करना भी आवश्यक है, मानक आईईसी 60352-2 देखें।

ऐंठने वाला उपकरण

अधिकांश फोटोवोल्टिक कनेक्टर कारखाने में स्वचालित उपकरणों के माध्यम से स्थापित किए जाते हैं, और क्रिंप गुणवत्ता उच्च होती है।हालाँकि, उन कनेक्टरों के लिए जिन्हें परियोजना स्थल पर स्थापित किया जाना है, क्रिम्पिंग केवल क्रिम्पिंग प्लायर्स के साथ ही की जा सकती है।क्रिम्पिंग के लिए मूल पेशेवर क्रिम्पिंग प्लायर्स का उपयोग किया जाना चाहिए।क्रिम्पिंग के लिए साधारण वीज़ या सुई-नाक सरौता का उपयोग नहीं किया जा सकता है।एक ओर, क्रिम्पिंग की गुणवत्ता कम है, और यह एक ऐसी विधि भी है जिसे कनेक्टर निर्माताओं और प्रमाणन एजेंसियों द्वारा मान्यता प्राप्त नहीं है।

【चित्र 7: क्रिम्पिंग टूल】

अनियमित ऐंठन के खतरे

खराब क्रिम्पिंग के कारण विनिर्देशों का अनुपालन न होना, अस्थिर संपर्क प्रतिरोध और सीलिंग विफलता हो सकती है।यह एक बड़ा जोखिम बिंदु है जो फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के समग्र कार्य और लाभप्रदता को प्रभावित करता है।

सारांश

■ कनेक्टर एक छोटा सा हिस्सा है, लेकिन यह फोटोवोल्टिक परियोजना की परिचालन दक्षता को प्रभावित करेगा।गुणवत्ता के साथ समझौता करने का मतलब आमतौर पर उच्च बाद के नुकसान और जोखिम होते हैं, जिनसे बचा जा सकता था;

■ फोटोवोल्टिक कनेक्टर्स की स्थापना के लिए, क्रिम्पिंग लिंक सबसे महत्वपूर्ण है, और पेशेवर क्रिम्पिंग टूल का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।इंजीनियरिंग इंस्टॉलरों के लिए, क्रिम्पिंग प्रशिक्षण एक अनिवार्य कड़ी है।