A fotovoltaikus mc4 csatlakozó telepítésének fájdalmas pontja: Krimpelés

Az elosztott, különösen a háztartási fotovoltaikus piac elmúlt évek gyors fejlődésével a fotovoltaikus rendszerek minőségi problémái egyre hangsúlyosabbá váltak.A fotovoltaikus rendszerben keletkezett tűz nemcsak a személyes biztonságot veszélyezteti, hanem az iparágra is negatív hatással van.Külföldi kutatási jelentések szerint a csatlakozók kölcsönös behelyezése és a csatlakozók szabálytalan beszerelése az első és a harmadik tűzokok közé tartozik.Ez a cikk a csatlakozók szabálytalan beszerelésének elemzésével foglalkozik, különös tekintettel a fotovoltaikus kábel és a csatlakozó fémmag préselésére annak érdekében, hogy a felhasználók számára egy bizonyos referenciát biztosítsanak, karbantartsák a fotovoltaikus rendszert, és megóvják a felhasználók előnyeit.

Piaci helyzet

A fotovoltaikus áramtermelő rendszerben a fotovoltaikus csatlakozókat főként alkatrészekben, kombinálódobozokban, inverterekben és a köztük lévő csatlakozásokban alkalmazzák, amelyek többsége gyárilag beépítésre kerül, és a krimpelés minősége viszonylag megbízható.A fennmaradó csatlakozók körülbelül 10%-át manuálisan kell telepíteni a projekt helyszínén, elsősorban arra utalva, hogy az egyes eszközöket összekötő fotovoltaikus kábel mindkét végén csatlakozókat kell telepíteni.A több éves ügyféllátogatások tapasztalatai szerint a helyszíni szerelők képzettségének hiánya és a professzionális présszerszámok használata miatt gyakoriak a krimpelési szabálytalanságok, az alábbiak szerint.

[1. ábra: Szabálytalan krimpelőház]

A fémmagok típusai és jellemzői

A fém mag a csatlakozó fő része és a legfontosabb áramlási út.Jelenleg a piacon kapható fotovoltaikus csatlakozók túlnyomó többsége „U” alakú fémmagot használ, amelyet rézlemezből, más néven sajtolt fémmagból préselnek és alakítanak ki.A sajtolási eljárásnak köszönhetően az „U” alakú fémmag nemcsak nagy gyártási hatékonysággal rendelkezik, hanem láncba is rendezhető, ami kiválóan alkalmas automatizált kábelköteg-gyártásra.

Egyes fotovoltaikus csatlakozók „O” alakú fémmagot használnak, amelyet egy vékony rézrúd, amelyet megmunkált fémmagnak is neveznek, mindkét végén lyukak fúrásával alakítanak ki.Az „O” alakú fémmag csak egyenként préselhető, ami nem alkalmas automatizált berendezésekben való használatra.

【2. kép: Fém magtípus】

Van egy rendkívül ritka, préselésmentes fémmag is, amelyet rugós lap köt össze a kábellel.Mivel nincs szükség krimpelőszerszámokra, a telepítés viszonylag egyszerű és kényelmes.A rugós lap csatlakoztatása azonban nagy érintkezési ellenállást eredményez, és a hosszú távú megbízhatóság nem garantálható.Egyes tanúsító szervek szintén nem hagyják jóvá az ilyen típusú fémmagot.

[1. táblázat: Különböző fémmagok jellemzői]

Krimpelési alapismeretek

A krimpelés az egyik legalapvetőbb és leggyakoribb csatlakozási technika.Számtalan krimpelés történik naponta.Ugyanakkor a krimpelés kiforrott és megbízható csatlakozási technológiának bizonyult.

Krimpelési folyamat

A krimpelés megbízhatósága nagymértékben függ a szerszámoktól és a műveletektől, mindkettőtől függ, hogy a végső krimpelési hatás megfelel-e a szabvány követelményeinek.Vegyük például az „U” alakú fémmagot.Alapvetően rézzel ónozott anyag, és préseléssel kell csatlakoztatni a fotovoltaikus kábelhez.A préselési folyamat a következő:

【3. kép: Krimpelési folyamat】

Nem nehéz belátni, hogy az „U” alakú fémmag krimpelés olyan folyamat, amelyben a krimpelési magasság fokozatos csökkenésével (miközben a préselési erő fokozatosan növekszik), a kábelrézhuzallal tekert rézlemez fokozatosan összenyomódik.Ebben a folyamatban a krimpelési magasság szabályozása közvetlenül meghatározza a krimpelés minőségét.A krimpelés szélességének szabályozása nem túl fontos, mert a krimpelési szerszám határozza meg a szélesség értékét.

Krimpelés magassága

Sokan tudják, hogy a túl laza vagy túl szoros krimpelés nem jó, így a krimpelés előrehaladtával mennyire kell szabályozni a krimpelési magasságot?Ezenkívül hogyan változik két fontos minőségi mutató, nevezetesen a húzóerő és az elektromos vezetőképesség?

[4. ábra: Lehúzási erő és krimpelési magasság]

Ahogy a krimpelési magasság fokozatosan csökken, a kábel és a fémmag közötti húzóerő fokozatosan növekszik, amíg el nem éri az „X” pontot a fenti ábrán.Ha a krimpelési magasság tovább csökken, a húzóerő tovább csökken a rézhuzal szerkezetének fokozatos tönkremenetele miatt.

[5. ábra: Vezetőképesség és krimpelési magasság]

A fenti ábra a krimpelés hosszú távú elektromos jellemzőit írja le.Minél nagyobb az érték, annál jobb az elektromos vezetőképesség, és annál jobbak a kábel és a fémmagos csatlakozás elektromos jellemzői.Az „X” jelenti a legjobb pontot.

Ha a fenti két görbét egymásra helyezzük, könnyen levonhatjuk a következtetést:

        Aa legjobb krimpelési magasság csak a húzóerő és a vezetőképesség átfogó figyelembevétele, valamint a két legjobb pont közötti terület értéke lehet., az alábbiak szerint.

[6. ábra: Krimpelési magasság, mechanikai és elektromos tulajdonságok]

Krimpelés minőségértékelés

Az iparban általánosan használt értékelési módszerek a következők:

■ A krimpelés magassága/szélessége nóniuszos tolómérővel mérhető a meghatározott tartományon belül;

■ Lehúzási erő, vagyis az az erő, amely a rézhuzalnak a préselési helyről való kihúzásához vagy elszakításához szükséges, például 4 mm2-es kábel, az IEC 60352-2 szabvány szerint legalább 310 N;

■ Ellenállás, például a 4 mm2-es kábellel, az IEC 60352-2 előírja, hogy a krimpelés ellenállása 135 mikroohmnál kisebb legyen;

■ Keresztmetszeti elemzés, a krimpelési zóna roncsolásmentes vágása, a szélesség, magasság, tömörítési arány, szimmetria, repedések és sorja stb. elemzése.

Ha új eszközt vagy új krimpelőszerszámot kell kiadni, a fenti pontokon kívül az ellenállás-stabilitást is ellenőrizni kell hőmérséklet-ciklusos körülmények között, lásd az IEC 60352-2 szabványt.

Présszerszám

A fotovoltaikus csatlakozók túlnyomó többségét a gyárban automatizált berendezésekkel szerelik fel, és a krimpelés minősége kiváló.Azon csatlakozóknál azonban, amelyeket a projekt helyszínén kell beépíteni, a krimpelés csak krimpelő fogóval végezhető.A préseléshez az eredeti professzionális krimpelő fogót kell használni.A préseléshez nem használható közönséges satu vagy tűfogó.Egyrészt a krimpelés minősége alacsony, és ezt a módszert a csatlakozógyártók és a tanúsító ügynökségek sem ismerik el.

【7. kép: Krimpelő szerszám】

Szabálytalan préselési veszélyek

A rossz krimpelés a specifikációk be nem tartásához, instabil érintkezési ellenálláshoz és a tömítés meghibásodásához vezethet.Ez egy nagy kockázati pont, amely befolyásolja a fotovoltaikus erőművek általános működését és jövedelmezőségét.

Összegzés

■ A csatlakozó kis része, de hatással lesz a fotovoltaikus projekt működési hatékonyságára.A minőséggel való kompromisszum általában nagy utólagos veszteségeket és kockázatokat jelent, amelyek elkerülhetők lettek volna;

■ A fotovoltaikus csatlakozók beépítésénél a krimpelő láncszem a legfontosabb, és professzionális krimpelőszerszámok használata javasolt.A mérnöki szerelők számára a krimpelési képzés elengedhetetlen láncszem.