Pastaraisiais metais sparčiai vystantis paskirstytajai, ypač buitinei fotovoltinės energijos rinkai, fotovoltinių sistemų kokybės problemos tapo vis ryškesnės.Gaisras fotovoltinėje sistemoje ne tik kels pavojų asmens saugumui, bet ir turės neigiamos įtakos pramonei.Remiantis užsienio tyrimų ataskaitomis, jungčių tarpusavio įkišimas ir netaisyklingas jungčių montavimas yra pirmoji ir trečioji gaisro priežastys.Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama netaisyklingo jungčių montavimo, ypač fotovoltinio kabelio ir jungties metalinės šerdies užspaudimo, analizei, siekiant suteikti vartotojams tam tikrą nuorodą, prižiūrėti fotovoltinę sistemą ir apsaugoti vartotojų naudą.
Rinkos padėtis
Fotovoltinės energijos gamybos sistemoje fotovoltinės jungtys daugiausia naudojamos komponentuose, kombainų dėžėse, inverteriuose ir jungtyse tarp jų, kurių dauguma sumontuota gamykloje, o užspaudimo kokybė yra gana patikima.Apie 10 % likusių jungčių projekto vietoje reikia sumontuoti rankiniu būdu, daugiausia dėl poreikio montuoti jungtis abiejuose fotovoltinio kabelio, jungiančio kiekvieną įrenginį, galuose.Remiantis ilgamete klientų lankymosi patirtimi, dėl to, kad vietoje montuotojų nėra apmokyti ir naudojami profesionalūs presavimo įrankiai, dažnai pasitaiko užspaudimo pažeidimų, kaip parodyta žemiau.
[1 pav.: netaisyklingo užspaudimo korpusas]
Metalinių šerdžių tipai ir charakteristikos
Metalinė šerdis yra pagrindinis jungties korpusas ir svarbiausias srauto kelias.Šiuo metu didžioji dauguma rinkoje esančių fotovoltinių jungčių naudoja „U“ formos metalinę šerdį, kuri yra štampuota ir suformuota iš vario lakšto, dar žinomo kaip štampuota metalinė šerdis.Dėl štampavimo proceso „U“ formos metalinė šerdis pasižymi ne tik dideliu gamybos efektyvumu, bet ir gali būti išdėstyta grandinėje, kuri labai tinka automatizuotai laidų pynimų gamybai.
Kai kuriose fotovoltinėse jungtyse naudojama „O“ formos metalinė šerdis, kuri suformuota abiejuose plono vario strypo, dar vadinamo apdirbta metaline šerdimi, galuose išgręžiant skylutes.„O“ formos metalinę šerdį galima presuoti tik atskirai, o tai netinka naudoti automatizuotoje įrangoje.
【2 paveikslėlis: metalinės šerdies tipas】
Taip pat yra itin reta, nesuspausta metalinė šerdis, kuri su kabeliu sujungta spyruokliniu lakštu.Kadangi nereikia jokių užspaudimo įrankių, montavimas yra gana paprastas ir patogus.Tačiau sujungus spyruoklinę lapą atsiras didelis kontaktinis pasipriešinimas, todėl negalima garantuoti ilgalaikio patikimumo.Kai kurios sertifikavimo įstaigos taip pat nepatvirtina tokios metalinės šerdies.
[1 lentelė: skirtingų metalinių šerdžių savybės]
Pagrindinės gofravimo žinios
Suspaudimas yra vienas iš pagrindinių ir labiausiai paplitusių sujungimo būdų.Kiekvieną dieną įvyksta nesuskaičiuojama daugybė užspaudimų.Tuo pačiu metu įrodyta, kad gofravimas yra brandi ir patikima sujungimo technologija.
Suspaudimo procesas
Užspaudimo patikimumas labai priklauso nuo įrankių ir operacijų, kurios abi nulemia, ar galutinis užspaudimo efektas atitinka standarto reikalavimus.Kaip pavyzdį paimkite „U“ formos metalinę šerdį.Iš esmės tai yra vario alavu dengta medžiaga, kurią reikia prijungti prie fotovoltinio kabelio užspaudžiant.Suspaudimo procesas yra toks:
【3 pav.: užspaudimo procesas】
Nesunku pastebėti, kad „U“ formos metalinės šerdies užspaudimas yra procesas, kurio metu, palaipsniui mažėjant užspaudimo aukščiui (laipsniškai didėjant užspaudimo jėgai), vario lakštas, apvyniotas kabeliu varine viela, palaipsniui suspaudžiamas.Šiame procese užspaudimo aukščio kontrolė tiesiogiai lemia presavimo kokybę.Suspaudimo pločio kontrolė nėra labai svarbi, nes užspaudimo matrica lemia pločio reikšmę.
Suspaudimo aukštis
Daugelis žmonių žino, kad per laisvas ar per griežtas užspaudimas nėra gerai, todėl, kai užspaudimas vyksta, kiek reikia kontroliuoti užspaudimo aukštį?Be to, kaip šio proceso metu pasikeičia du svarbūs kokybės rodikliai, būtent ištraukimo jėga ir elektrinis laidumas?
[4 pav.: Nutraukimo jėga ir užspaudimo aukštis]
Palaipsniui mažėjant užspaudimo aukščiui, ištraukimo jėga tarp laido ir metalinės šerdies palaipsniui didės, kol pasieks tašką „X“ aukščiau esančiame paveikslėlyje.Jei užspaudimo aukštis ir toliau mažės, dėl laipsniško varinės vielos konstrukcijos sunaikinimo traukimo jėga ir toliau mažės.
[5 pav.: laidumas ir suspaudimo aukštis]
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje aprašytos ilgalaikės suspaudimo elektrinės charakteristikos.Kuo didesnė vertė, tuo geresnis elektros laidumas ir geresnės kabelio ir metalinės šerdies jungties elektrinės charakteristikos.„X“ reiškia geriausią tašką.
Jei aukščiau pateiktos dvi kreivės yra išdėstytos kartu, galime lengvai padaryti išvadą:
Thegeriausias užspaudimo aukštis gali būti tik visapusiškai įvertinus traukos jėgą ir laidumą bei vertę srityje tarp dviejų geriausių taškų, kaip parodyta žemiau.
[6 pav. Suspaudimo aukštis, mechaninės ir elektrinės savybės]
Suspaudimo kokybės įvertinimas
Pramonėje dažniausiai naudojami vertinimo metodai:
■ Suspaudimo aukštis/plotis gali būti išmatuotas su nonija apkaba apibrėžtame diapazone;
■ Nutraukimo jėga, ty jėga, reikalinga ištraukti arba nutraukti varinį laidą iš užspaudimo vietos, pvz., 4 mm2 kabelio, IEC 60352-2 reikalauja mažiausiai 310 N;
■ Atsparumas, kaip pavyzdį imant 4 mm2 kabelį, pagal IEC 60352-2 reikalaujama, kad varža prie užspaudimo būtų mažesnė nei 135 mikroomai;
■Skerspjūvio analizė, neardomasis presavimo zonos pjovimas, pločio, aukščio, suspaudimo laipsnio, simetrijos, įtrūkimų ir įtrūkimų analizė ir kt.
Jei reikia išleisti naują įtaisą arba naują presavimo štampą, be pirmiau minėtų punktų, taip pat būtina stebėti atsparumo stabilumą temperatūros ciklo sąlygomis, žr. standartą IEC 60352-2.
Suspaudimo įrankis
Didžioji dauguma fotovoltinių jungčių gamykloje sumontuota naudojant automatizuotą įrangą, o užspaudimo kokybė yra aukšta.Tačiau jungtys, kurios turi būti sumontuotos projekto vietoje, gali būti užspaudžiamos tik suspaudimo replėmis.Užspaudimui reikia naudoti originalias profesionalias užspaudimo reples.Suspaudimui negalima naudoti įprastų spaustukų ar adatinių replių.Viena vertus, užspaudimo kokybė yra žema, o tai taip pat yra nepripažįstamas jungčių gamintojų ir sertifikavimo agentūrų metodas.
【7 pav.: užspaudimo įrankis】
Netaisyklingo užspaudimo pavojai
Dėl prasto užspaudimo gali atsirasti neatitikimų specifikacijoms, nestabilus kontaktinis pasipriešinimas ir sandarinimo gedimas.Tai didelis rizikos taškas, turintis įtakos bendrai fotovoltinių elektrinių funkcijai ir pelningumui.
Santrauka
■ Jungtis yra nedidelė dalis, tačiau ji turės įtakos fotovoltinio projekto veikimo efektyvumui.Kompromisas dėl kokybės dažniausiai reiškia didelius vėlesnius nuostolius ir riziką, kurių buvo galima išvengti;
■ Montuojant fotovoltines jungtis, svarbiausia yra presavimo jungtis, todėl rekomenduojama naudoti profesionalius presavimo įrankius.Inžinerijos montuotojams apspaudimo mokymas yra nepakeičiama grandis.
2021-06-22
