Złącza fotowoltaiczneodgrywają kluczową rolę w okablowaniu paneli słonecznych.Zgodnie z projektem, jeśli są prawidłowo zainstalowane, zapewniają połączenia prądu stałego o wysokim napięciu, wysokim natężeniu i niskiej rezystancji, a ich obudowy są wodoodporne, odporne na temperaturę i promieniowanie UV, a ich średnia długość życia wynosi do 25 lat lub więcej.Ponadto technologia łączenia zatrzaskowego przyspiesza instalację paneli fotowoltaicznych.Jednak złącza fotowoltaiczne są często źródłem awarii paneli fotowoltaicznych.
W badaniu przeprowadzonym przez Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej ISE we Freiburgu w Niemczech zbadano przyczyny uszkodzeń termicznych paneli fotowoltaicznych i stwierdzono, że złącza i zaciski modułów fotowoltaicznych były najczęstszą pojedynczą przyczyną awarii okablowania prądu stałego.Większość tych awarii miała miejsce w ciągu pierwszych pięciu lat instalacji, co skłoniło badaczy do podejrzenia, że główną przyczyną są nieprawidłowe praktyki instalacyjne.
Dyskusje prowadzone w Stanach Zjednoczonych z inspektorami ds. elektryki dostarczyły również następujących spostrzeżeń na temat awarii złącz fotowoltaicznych:
Kilku inspektorów zaobserwowało również, że instalatorzy w terenie zaciskają styki złącz fotowoltaicznych szczypcami.W dodatkowych komentarzach podkreślono „luźne” dopasowanie złączy fotowoltaicznych różnych producentów.
Awarie złączy fotowoltaicznych pogłębiają się, ponieważ trudno jest dostrzec nieprawidłowy montaż i słabe zaciśnięcie styków.Błędy w połączeniach są często ukryte w złączach, które wydają się mieć dobry kontakt.O ile złącze nie jest całkowicie uszkodzone, np. jest zdeformowane lub stopione, wykrycie go gołym okiem jest prawie niemożliwe.Obrazowanie termowizyjne jest często jedynym sposobem na wykrycie tych problemów.Straty energii, koszty diagnostyki i naprawy związane z tymi ukrytymi awariami mogą być wysokie.
Awarie złączy modułów fotowoltaicznych można podzielić na dwa obszary: problemy z kompatybilnością i problemy z okablowaniem złączy.Fabrycznie instalowane złącza z tyłu modułów fotowoltaicznych zwykle nie są głównym źródłem problemów, a większość tych awarii ma związek z okablowaniem obiektowym.Jednakże złącza instalowane na miejscu, takie jak te do okablowania na końcu łańcucha, używane z falownikami stringowymi i innymi falownikami centralnymi, mogą być problematyczne.
Problemy z niekompatybilnością są często spowodowane łączeniem złączy fotowoltaicznych różnych producentów.Chociaż wiele złączy uważa się za „kompatybilne”, nie ma standardu branżowego dotyczącego jednolitej konstrukcji złączy.Ze względu na różnice w tolerancjach konstrukcyjnych, wymaganiach dotyczących narzędzi do zaciskania oraz materiałach styków i obudowy nie można zagwarantować optymalnego połączenia elektrycznego.Ponadto, chociaż wszystkie złącza fotowoltaiczne powinny być testowane zgodnie z normą UL 6703, norma ta nie obejmuje łączenia złączy różnych producentów, chyba że zostały specjalnie przetestowane – co jest rzadko wykonywane.Niektórzy producenci przestrzegają przed łączeniem złączy różnych marek i należy przestrzegać zalecanych praktyk.
Większość złączy fotowoltaicznych wykorzystuje styki zaciskane.Niezależnie od tego, czy są instalowane fabrycznie, czy na miejscu, złącza te wymagają zalecanego przez producenta narzędzia do zaciskania i odpowiedniego montażu, aby zapewnić bezproblemową instalację.Aby zapewnić bezproblemową instalację przez cały okres eksploatacji układu fotowoltaicznego, należy przestrzegać wymagań dotyczących kalibracji narzędzia do zaciskania i ograniczeń matrycy zaciskającej.Dostępne są teraz także nowe, niewymagające użycia narzędzi złącza fotowoltaiczne.Złącza te eliminują wymagania dotyczące narzędzi i montażu, a do połączeń przewodów wykorzystują styk sprężynowy odporny na temperaturę i wibracje.
Rozwiązaniem problemów związanych z awarią złączy fotowoltaicznych jest zapewnienie prawidłowej instalacji podczas początkowego okablowania układu fotowoltaicznego.Oto niektóre najlepsze praktyki, które można zastosować w tym celu:
Oprócz wyzwań związanych z prawidłowym montażem złączy fotowoltaicznych istnieje problem niezgodnego dopasowania złączy fotowoltaicznych.Najlepsze praktyki w tym obszarze obejmują zawsze określanie tej samej marki złącza polowego, co dostarczane przez producenta modułu fotowoltaicznego.Obejmuje to zastosowanie mikroinwerterów i optymalizatorów.Niektórzy z tych producentów w niektórych przypadkach ułatwiają to, oferując wybór marek złączy fotowoltaicznych w swoich urządzeniach.
Stosowanie złączy fotowoltaicznych tego samego producenta, odpowiednie przeszkolenie, zalecane narzędzia do zaciskania lub stosowanie złączy fotowoltaicznych ze stykiem sprężynowym niewymagającym użycia narzędzi może pomóc zminimalizować wpływ awarii złączy.
24.02.2022
