Problém inštalácie fotovoltaického konektora mc4: Krimpovanie

S rýchlym rozvojom distribuovaného, ​​najmä domáceho fotovoltaického trhu v posledných rokoch sa problémy s kvalitou fotovoltických systémov stávajú čoraz výraznejšie.Požiar vo fotovoltaickom systéme ohrozí nielen bezpečnosť osôb, ale bude mať negatívny dopad aj na priemysel.Podľa zahraničných výskumných správ je vzájomné zasúvanie konektorov a nepravidelná inštalácia konektorov prvou a treťou príčinou požiaru.Tento článok sa zameriava na analýzu nepravidelnej inštalácie konektorov, najmä krimpovania fotovoltaického kábla a kovového jadra konektora, s cieľom poskytnúť používateľom určitú referenciu, zachovať fotovoltaický systém a chrániť výhody používateľov.

Situácia na trhu

Vo fotovoltaickom systéme na výrobu energie sa fotovoltaické konektory používajú hlavne v komponentoch, zlučovacích boxoch, invertoroch a spojeniach medzi nimi, z ktorých väčšina je inštalovaná v továrni a kvalita krimpovania je relatívne spoľahlivá.Približne 10 % zostávajúcich konektorov je potrebné manuálne nainštalovať na mieste projektu, čo sa týka najmä potreby inštalácie konektorov na oba konce fotovoltaického kábla spájajúceho každé zariadenie.Podľa skúseností z mnohoročných návštev zákazníkov sú v dôsledku nedostatočného zaškolenia inštalačných pracovníkov na mieste a používania profesionálnych lisovacích nástrojov bežné nezrovnalosti pri lisovaní, ako je znázornené nižšie.

[Obrázok 1: Nepravidelné krimpovacie puzdro]

Druhy a vlastnosti kovových jadier

Kovové jadro je hlavným telom konektora a najdôležitejšou prietokovou cestou.V súčasnosti drvivá väčšina fotovoltaických konektorov na trhu používa kovové jadro v tvare „U“, ktoré je vylisované a vytvorené z medeného plechu, známeho tiež ako lisované kovové jadro.Kovové jadro v tvare písmena „U“ má vďaka procesu lisovania nielen vysokú efektivitu výroby, ale môže byť tiež usporiadané do reťaze, čo je veľmi vhodné pre automatizovanú výrobu káblových zväzkov.

Niektoré fotovoltaické konektory používajú kovové jadro v tvare „O“, ktoré je vytvorené vyvŕtaním otvorov na oboch koncoch tenkej medenej tyče, ktorá sa tiež nazýva opracované kovové jadro.Kovové jadro v tvare „O“ je možné krimpovať iba jednotlivo, čo nie je vhodné na použitie v automatizovaných zariadeniach.

【Obrázok 2: Typ kovového jadra】

Nechýba ani mimoriadne vzácne kovové jadro bez krimpovania, ktoré je s káblom spojené pružinovou doskou.Keďže nie sú potrebné žiadne krimpovacie nástroje, inštalácia je pomerne jednoduchá a pohodlná.Spojenie pružinového listu však spôsobí veľký prechodový odpor a nemožno zaručiť dlhodobú spoľahlivosť.Niektoré certifikačné orgány tiež neschvaľujú tento druh kovového jadra.

[Tabuľka 1: Vlastnosti rôznych kovových jadier]

Základné znalosti krimpovania

Krimpovanie je jednou z najzákladnejších a najbežnejších techník pripojenia.Každý deň sa vyskytuje nespočetné množstvo krimpovania.Zároveň sa ukázalo, že krimpovanie je vyspelá a spoľahlivá spojovacia technológia.

Proces krimpovania

Spoľahlivosť krimpovania závisí vo veľkej miere od nástrojov a operácií, ktoré určujú, či konečný krimpovací efekt spĺňa požiadavky normy.Ako príklad si vezmite kovové jadro v tvare „U“.Ide v podstate o medený pocínovaný materiál a je potrebné ho spojiť s fotovoltaickým káblom krimpovaním.Proces krimpovania je nasledujúci:

【Obrázok 3: Proces krimpovania】

Nie je ťažké vidieť, že krimpovanie kovového jadra v tvare „U“ je proces, pri ktorom sa s postupným znižovaním výšky krimpovania (zatiaľ čo sila krimpovania postupne zvyšuje), medený plech obalený medeným drôtom kábla postupne stláča.V tomto procese kontrola výšky krimpovania priamo určuje kvalitu krimpovania.Kontrola šírky krimpovania nie je veľmi dôležitá, pretože hodnotu šírky určuje krimpovacia matrica.

Výška krimpovania

Mnoho ľudí vie, že príliš voľné alebo príliš tesné krimpovanie nie je dobré, takže ako postupuje krimpovanie, do akej miery by sa mala kontrolovať výška krimpovania?Okrem toho, ako sa počas tohto procesu zmenia dva dôležité ukazovatele kvality, a to sila ťahu a elektrická vodivosť?

[Obrázok 4: Sila odtrhnutia a výška zlisovania]

Ako sa výška zalisovania postupne znižuje, ťahová sila medzi káblom a kovovým jadrom sa bude postupne zvyšovať, až kým nedosiahne bod „X“ na obrázku vyššie.Ak bude výška zlisovania naďalej klesať, odťahová sila bude naďalej klesať v dôsledku postupnej deštrukcie štruktúry medeného drôtu.

[Obrázok 5: Vodivosť a výška zlisovania]

Vyššie uvedený obrázok popisuje dlhodobé elektrické charakteristiky krimpovania.Čím väčšia hodnota, tým lepšia je elektrická vodivosť a tým lepšie sú elektrické charakteristiky spojenia kábla a kovového jadra.„X“ predstavuje najlepší bod.

Ak sa vyššie uvedené dve krivky prekryjú, môžeme ľahko dospieť k záveru:

        Thenajlepšia výška krimpovania môže byť len komplexným zvážením sily odtrhnutia a vodivosti a hodnotou v oblasti medzi dvoma najlepšími bodmi, ako je ukázané nižšie.

[Obrázok 6: Výška zlisovania, mechanické a elektrické vlastnosti]

Hodnotenie kvality krimpovania

Metódy posudzovania bežne používané v priemysle sú nasledovné:

■ Výška/šírka krimpovania sa môže merať pomocou posuvného meradla v definovanom rozsahu;

■ Sila odtrhnutia, to znamená sila potrebná na vytiahnutie alebo pretrhnutie medeného drôtu z miesta krimpovania, ako je napríklad kábel 4 mm2, IEC 60352-2 vyžaduje aspoň 310 N;

■ Odpor, berúc ako príklad 4 mm2 kábel, IEC 60352-2 vyžaduje, aby odpor na krimpovaní bol menší ako 135 mikroohmov;

■Analýza prierezu, nedeštruktívne rezanie krimpovacej zóny, analýza šírky, výšky, stlačenia, symetrie, trhlín a otrepov atď.

Ak ide o uvoľnenie nového zariadenia alebo novej krimpovacej matrice, okrem vyššie uvedených bodov je potrebné sledovať aj stabilitu odporu v podmienkach teplotného cyklu, pozri normu IEC 60352-2.

Krimpovací nástroj

Prevažná väčšina fotovoltaických konektorov je inštalovaná vo výrobe prostredníctvom automatizovaného zariadenia a kvalita krimpovania je vysoká.Pri konektoroch, ktoré sa musia inštalovať na mieste projektu, je však možné lisovanie vykonať iba pomocou lisovacích klieští.Na krimpovanie je potrebné použiť originálne profesionálne lisovacie kliešte.Na krimpovanie nie je možné použiť obyčajný zverák alebo ihlové kliešte.Na jednej strane je kvalita krimpovania nízka a to je tiež metóda, ktorú výrobcovia konektorov a certifikačné agentúry neuznávajú.

【Obrázok 7: Krimpovací nástroj】

Nebezpečenstvo nepravidelného krimpovania

Nedostatočné zalisovanie môže viesť k nesúladu so špecifikáciami, nestabilnému prechodovému odporu a zlyhaniu tesnenia.Je to veľký rizikový bod, ktorý ovplyvňuje celkovú funkciu a ziskovosť fotovoltaických elektrární.

Zhrnutie

■ Konektor je malá časť, ktorá však ovplyvní prevádzkovú efektivitu fotovoltaického projektu.Kompromis s kvalitou zvyčajne znamená vysoké následné straty a riziká, ktorým sa dalo predísť;

■ Pre inštaláciu fotovoltaických konektorov je najdôležitejší krimpovací spoj, na ktorý sa odporúča použiť profesionálne krimpovacie náradie.Pre technických inštalatérov je školenie v oblasti krimpovania nevyhnutným článkom.