Den usynlige morderen for solcellekraftverksikkerhet——Blandet kobling

2021-01-21

Solcellen er en av kjernekomponentene i solenergiproduksjonssystemet, og en solcelle kan kun generere en spenning på ca. 0,5-0,6 volt, som er langt lavere enn spenningen som kreves for faktisk bruk.For å møte behovene til praktiske applikasjoner, må flere solceller settes sammen i solcellemoduler, og de flere modulene blir deretter formet til en rekke gjennom fotovoltaiske kontakter for å oppnå nødvendig spenning og strøm.Som en av komponentene påvirkes solcellekontakten også av faktorer som bruksmiljø, brukssikkerhet og levetid.Derfor,Det kreves at kontakten har høy pålitelighet.

Fotovoltaiske kontakter, som en komponent i solcellemoduler, skal kunne brukes under tøffe miljøforhold med store temperaturendringer.Selv om miljøklimaet i forskjellige regioner i verden er forskjellig, og miljøklimaet i samme område varierer sterkt, kan miljøklimaets påvirkning på materialer og produkter oppsummeres av fire hovedfaktorer: For det første,solstråling, spesielt ultrafiolette stråler.Virkningen på polymermaterialer som plast og gummi;etterfulgt avtemperatur, blant hvilke høy og lav temperaturveksling er en alvorlig test for materialer og produkter;i tillegg,luftfuktighetsom regn, snø, frost osv. og andre forurensninger som sur nedbør, ozon osv. Påvirkning på materialer.Dessuten,Det kreves at kontakten har høy elektrisk sikkerhetsbeskyttelse, og levetiden må være mer enn 25 år.Derfor er ytelseskravene til fotovoltaiske kontakter:

(1) Strukturen er trygg, pålitelig og enkel å bruke;
(2) Høy miljø- og klimabestandighetsindeks;
(3) Høye tetthetskrav;
(4) Høy elektrisk sikkerhetsytelse;
(5) Høy pålitelighet.

Når det kommer til solcellekontakter, må man tenke på Stäubli Group, hvor verdens første solcellekontakt ble født."MC4“, en av StäublisMulti-kontaktkomplett utvalg av elektriske kontakter, har opplevd 12 år siden introduksjonen i 2002. Dette produktet har blitt en norm og standard i bransjen, til og med synonymt med kontakter.

solkraftverk

Shen Qianping, uteksaminert fra Universitetet i Stuttgart, Tyskland med en mastergrad i elektroteknikk.Han har vært engasjert i solcelleindustrien i mange år og har rik erfaring innen elektrisk tilkobling.Ble med i Stäubli Group i 2009 som leder for teknisk støtte for avdelingen for solcelleprodukter.

Shen Qianping sa at fotovoltaiske kontakter av dårlig kvalitet sannsynligvis vil forårsakebrannfarer, spesielt for takdistribuerte systemer og BIPV-prosjekter.Når en brann først oppstår, vil tapet være stort.I det vestlige Kina er det mye vind og sand, temperaturforskjellen mellom dag og natt er stor, og intensiteten av ultrafiolett stråling er ekstremt høy.Vinden og sanden vil påvirke vedlikeholdet av solcelleanlegg.Underordnede koblinger eldes og deformeres.Når de først er demontert, er det vanskelig å sette dem inn igjen.Takene i det østlige Kina har klimaanlegg, kjøletårn, skorsteiner og andre forurensende stoffer, samt saltvannsklimaet ved havet og ammoniakken produsert av avløpsrenseanlegg, som vil korrodere systemet, ogkoblingsprodukter av dårlig kvalitet har lav korrosjonsmotstand mot salt og alkali.

I tillegg til kvaliteten på selve fotovoltaiske kontakten, er et annet problem som vil forårsake skjulte farer for driften av kraftstasjonenblandet innsetting av kontakter av forskjellige merker.I prosessen med konstruksjon av solcelleanlegg er det ofte nødvendig å kjøpe solcellekontakter separat for å realisere koblingen av modulstrengen til kombineringsboksen.Dette vil innebære sammenkoblingen mellom den kjøpte kontakten og modulens egen kontakt, og på grunn avspesifikasjoner, størrelse og toleranseog andre faktorer, kontakter av forskjellige merker kan ikke matches godt, ogkontaktmotstanden er stor og ustabil, som vil alvorlig påvirke sikkerheten og kraftproduksjonseffektiviteten til systemet, og det er vanskelig å få produsenten til å være ansvarlig for kvalitetsulykker.

Følgende figur viser kontakttemperaturstigning og motstand oppnådd etter at TUV blandet og satt inn kontakter av forskjellige merker, og deretter testet TC200 og DH1000.Den såkalte TC200 refererer til sykluseksperimentet med høy og lav temperatur, i temperaturområdet -35 ℃ til +85 ℃, utføres 200 syklustester.Og DH1000 refererer til fuktig varmetest, som varer i 1000 timer under høy temperatur og høy luftfuktighet.

fotovoltaisk kontakt

Sammenligning av koblingsvarme (venstre: temperaturøkning for samme kobling; høyre: temperaturøkning på koblinger av forskjellige merker)

I temperaturstigningstesten plugges kontakter av forskjellige merker inn i hverandre, og temperaturstigningen er åpenbart større enn det tillatte temperaturområdet.

solenergiproduksjonssystem

（Kontaktmotstand under blandet innsetting av kontakter av forskjellige merker）

For kontaktmotstand, hvis ingen eksperimentelle forhold brukes, er det ikke noe problem med kontakter av forskjellige merker som kobles til hverandre.I D-gruppetesten (miljøtilpasningstest) opprettholder imidlertid kontaktene av samme merke og modell stabil ytelse, mensytelsen til kontakter av forskjellige merker varierer sterkt.

fotovoltaiske kontakter

For kontakter av forskjellige merker som kobles til hverandre, er IP-beskyttelsesnivået vanskeligere å garantere.En av hovedårsakene er dettoleransene til forskjellige merker av koblinger er forskjellige.

Selv om koblinger av forskjellige merker kan matches når de er installert, vil det fortsatt være trekkraft, vridning og material (isolerende skall, tetningsringer, etc.) gjensidig forurensningseffekt.Dette vil ikke oppfylle standardkravene og vil gi problemer i kontrollen.

Konsekvenser av blandet innsetting av kontakter av forskjellige merker:løse kabler;en betydelig økning i temperaturen stiger og fører til en risiko for brann;deformasjon av koblingen fører til endringer i luftstrøm og krypeavstand, noe som resulterer i klikkfare.

I dagens fotovoltaiske kraftverk kan fenomenet med sammenkobling av kontakter av forskjellige merker fortsatt sees.Denne typen feiloperasjoner vil ikke bare forårsake tekniske risikoer, men også juridiske tvister.I tillegg, fordi de relevante lovene fortsatt ikke er perfekte, vil fotovoltaisk kraftstasjonsinstallatør være ansvarlig for problemene forårsaket av gjensidig innsetting av forskjellige merker av kontakter.

For tiden er anerkjennelsen av "interplugging" (eller "kompatible") av koblinger begrenset til bruken av samme serie produkter produsert av samme merkevareprodusent (og dets støperi).Selv om det er endringer, vil hvert støperi bli varslet om å gjøre synkrone justeringer.De nåværende markedsresultatene av tester på kontakter av forskjellige merker som er satt inn gjensidig, illustrerer bare situasjonen til testprøvene denne gangen.Dette resultatet er imidlertid ikke en sertifisering som beviser den langsiktige gyldigheten til interpluggkontakter.

Åpenbart er kontaktmotstanden til kontakter av forskjellige merker veldig ustabil, spesielt dens langsiktige stabilitet er vanskelig å garantere, og varmen er større, noe som kan forårsake brann i verste fall.

Angående dette har de autoritative testorganisasjonene TUV og UL gitt skriftlige uttalelser somde støtter ikke bruk av kontakter av forskjellige merker.Spesielt i Australia er det obligatorisk å ikke tillate innsetting av blandet kobling.Derfor må kontakten som kjøpes separat i prosjektet være samme modell som kontakten på komponenten, eller samme serie produkter fra samme produsent.

fotovoltaiske kraftverk

I tillegg er solcellekontakten på modulen vanligvis installert av koblingsboksprodusenten gjennom automatisert utstyr, og inspeksjonsprosjektet er fullført, så installasjonskvaliteten er relativt pålitelig.På prosjektstedet krever imidlertid forbindelsen mellom modulstrengen og kombineringsboksen vanligvis manuell installasjon av arbeidere.Ifølge estimater må minst 200 sett med solcellekoblinger installeres manuelt for hvert megawatt solcelleanlegg.Siden den profesjonelle kvaliteten på det nåværende installasjonsteamet for fotovoltaiske system generelt er lav, installasjonsverktøyene som brukes ikke er profesjonelle, og det ikke er noen god inspeksjonsmetode for installasjonskvalitet, er kontaktinstallasjonskvaliteten på prosjektstedet generelt dårlig, noe som blir kvaliteten av solcelleanlegget Svake punkt.

Grunnen til at MC4 er beundret av markedet er at den i tillegg til produksjon av høy kvalitet, også integrerer Stäublis patent:Multilam-teknologi.Multilam-teknologi er hovedsakelig å legge til en spesiell metallsplint formet som en stropp mellom han- og hunnkontaktene til kontakten, erstatte den originale uregelmessige kontaktflaten, øke det effektive kontaktområdet kraftig, danne en typisk parallellkrets og ha høy strømbærende kapasitet , Strømtap og minimal kontaktmotstand, slagmotstand, korrosjonsbestandighet og høy temperaturbestandighet, og kan opprettholde slik ytelse i lang tid.

Fotovoltaiske kontakter er en viktig del av den interne tilkoblingen til solcelleanlegg, ikke bare i stort antall, men involverer også andre komponenter.På grunn av kvaliteten på selve produktet og kvaliteten på installasjonen, sammenlignet med andre komponenter, er fotovoltaiske kontakter den hyppigste kilden til systemfeil, og har en viktig innvirkning på kraftproduksjonseffektiviteten og økonomiske fordeler av hele systemet.Derfor,den valgte fotovoltaiske kontakten må ha svært lav kontaktmotstand, og kan opprettholde lav kontaktmotstand i lang tid.For eksempelFlyttbar mc4-kontakthar en kontaktmotstand på kun 0,5mΩ og kan opprettholde en lav kontaktmotstand i lang tid.