Bolna točka instalacije fotonaponskog mc4 konektora: presovanje

S brzim razvojem distribuiranog, posebice kućanskog fotonaponskog tržišta posljednjih godina, problemi kvalitete fotonaponskih sustava postali su sve izraženiji.Požar u fotonaponskom sustavu neće samo ugroziti osobnu sigurnost, već će imati i negativan utjecaj na industriju.Prema izvješćima stranih istraživanja, međusobno umetanje konektora i nepravilna ugradnja konektora na prvom su i trećem mjestu uzroka požara.Ovaj se članak fokusira na analizu nepravilne ugradnje konektora, posebice presovanja fotonaponskog kabela i metalne jezgre konektora, kako bi se korisnicima pružila određena referenca, održao fotonaponski sustav i zaštitile koristi korisnika.

Tržišna situacija

U fotonaponskom sustavu za proizvodnju električne energije, fotonaponski konektori se uglavnom koriste u komponentama, kombiniranim kutijama, pretvaračima i vezama između njih, od kojih je većina instalirana u tvornici, a kvaliteta savijanja je relativno pouzdana.Oko 10% preostalih konektora potrebno je ručno instalirati na mjestu projekta, uglavnom se odnosi na potrebu instaliranja konektora na oba kraja fotonaponskog kabela koji povezuje svaki uređaj.Prema iskustvu dugogodišnjih posjeta kupcima, zbog nedostatka obuke montažera na licu mjesta i korištenja profesionalnih alata za krimpovanje, nepravilnosti kod krimpovanja su česte, kao što je prikazano u nastavku.

[Slika 1: Slučaj za nepravilno presovanje]

Vrste i karakteristike metalnih jezgri

Metalna jezgra je glavno tijelo konektora i najvažniji put protoka.Trenutačno velika većina fotonaponskih konektora na tržištu koristi metalnu jezgru u obliku slova "U", koja je utisnuta i oblikovana od bakrenog lima, također poznata kao utisnuta metalna jezgra.Zahvaljujući procesu utiskivanja, metalna jezgra u obliku slova "U" ne samo da ima visoku učinkovitost proizvodnje, već se također može rasporediti u lanac, što je vrlo prikladno za automatiziranu proizvodnju kabelskog svežnja.

Neki fotonaponski priključci koriste metalnu jezgru u obliku slova "O", koja se formira bušenjem rupa na oba kraja tanke bakrene šipke, koja se također naziva strojno obrađena metalna jezgra.Metalna jezgra u obliku slova "O" može se savijati samo pojedinačno, što nije prikladno za upotrebu u automatiziranoj opremi.

【Slika 2: Tip metalne jezgre】

Tu je i izuzetno rijetka metalna jezgra bez savijanja, koja je s kabelom povezana opružnim limom.Budući da nisu potrebni alati za stezanje, instalacija je relativno jednostavna i praktična.Međutim, spajanje opružnog krila rezultirat će velikim kontaktnim otporom i ne može se jamčiti dugotrajna pouzdanost.Neka certifikacijska tijela također ne odobravaju ovu vrstu metalne jezgre.

[Tablica 1: Značajke različitih metalnih jezgri]

Osnovno znanje o krimpovanju

Krimpovanje je jedna od najosnovnijih i najčešćih tehnika spajanja.Nebrojeni crimpingi se javljaju svaki dan.U isto vrijeme, krimpovanje se pokazalo zrelom i pouzdanom tehnologijom spajanja.

Proces prešanja

Pouzdanost prešanja uvelike ovisi o alatima i operacijama, a oboje određuju zadovoljava li konačni učinak prešanja zahtjeve standarda.Uzmimo metalnu jezgru u obliku slova "U" kao primjer.To je u osnovi bakreni pokositreni materijal i potrebno ga je spojiti na fotonaponski kabel presovanjem.Proces presovanja je sljedeći:

【Slika 3: Proces presovanja】

Nije teško vidjeti da je savijanje metalne jezgre u obliku slova "U" proces u kojem se kako se visina savijanja postupno smanjuje (dok se sila savijanja postupno povećava), bakreni lim omotan bakrenom žicom kabela postupno sabija.U ovom procesu kontrola visine savijanja izravno određuje kvalitetu savijanja.Kontrola širine savijanja nije jako važna, jer matrica za savijanje određuje vrijednost širine.

Visina savijanja

Mnogi ljudi znaju da previše labavo ili pretijesno stezanje nije dobro, pa kako stezanje napreduje, koliko treba kontrolirati visinu stezanja?Osim toga, kako se dva važna pokazatelja kvalitete, naime sila izvlačenja i električna vodljivost, mijenjaju tijekom ovog procesa?

[Slika 4: Sila izvlačenja i visina savijanja]

Kako se visina stezanja postupno smanjuje, sila izvlačenja između kabela i metalne jezgre postupno će se povećavati dok ne dosegne točku "X" na gornjoj slici.Ako se visina savijanja nastavi smanjivati, sila izvlačenja nastavit će se smanjivati ​​zbog postupnog uništavanja strukture bakrene žice.

[Slika 5: Vodljivost i visina savijanja]

Gornja slika opisuje dugoročne električne karakteristike krimpiranja.Što je veća vrijednost, to je bolja električna vodljivost i bolje električne karakteristike spoja kabela i metalne jezgre."X" predstavlja najbolju točku.

Ako se gornje dvije krivulje superponiraju zajedno, lako možemo doći do zaključka:

        Thenajbolja visina savijanja može biti samo sveobuhvatno razmatranje sile izvlačenja i vodljivosti te vrijednosti u području između dvije najbolje točke, kako je prikazano dolje.

[Slika 6: Visina savijanja, mehanička i električna svojstva]

Ocjena kvalitete krimpiranja

Metode prosudbe koje se obično koriste u industriji su sljedeće:

■ Visina/širina savijanja može se izmjeriti pomičnom mjerom unutar definiranog raspona;

■ Sila izvlačenja, tj. sila potrebna za povlačenje ili lomljenje bakrene žice s mjesta savijanja, kao što je kabel od 4 mm2, IEC 60352-2 zahtijeva najmanje 310 N;

■ Otpor, uzimajući za primjer kabel od 4 mm2, IEC 60352-2 zahtijeva da otpor na savijanju bude manji od 135 mikroohma;

■Analiza poprečnog presjeka, nedestruktivno rezanje zone presovanja, analiza širine, visine, stupnja kompresije, simetrije, pukotina i neravnina itd.

Ako se želi izdati novi uređaj ili nova matrica za presovanje, uz gore navedene točke, također je potrebno pratiti stabilnost otpora u uvjetima temperaturnih ciklusa, pogledajte standard IEC 60352-2.

Alat za presovanje

Velika većina fotonaponskih konektora instalirana je u tvornici putem automatizirane opreme, a kvaliteta savijanja je visoka.Međutim, za konektore koji se moraju ugraditi na mjestu projekta, stezanje se može obaviti samo kliještima za stezanje.Za presovanje se moraju koristiti originalna profesionalna kliješta za stezanje.Za stezanje se ne mogu koristiti obične škripce ili kliješta.S jedne strane, kvaliteta prešanja je niska, a to je također metoda koju proizvođači konektora i certifikacijske agencije ne priznaju.

【Slika 7: Alat za presovanje】

Opasnosti od nepravilnog presovanja

Loše presovanje može dovesti do neusklađenosti sa specifikacijama, nestabilnog kontaktnog otpora i kvara brtvljenja.To je velika točka rizika koja utječe na ukupnu funkciju i isplativost fotonaponskih elektrana.

Sažetak

■ Konektor je mali dio, ali će utjecati na radnu učinkovitost fotonaponskog projekta.Kompromis s kvalitetom obično znači visoke naknadne gubitke i rizike, koji su se mogli izbjeći;

■ Za ugradnju fotonaponskih konektora najvažnija je spojnica za stezanje te se preporuča korištenje profesionalnih alata za stezanje.Za inženjerske instalatere obuka za prešanje nezamjenjiva je karika.