Nevidni morilec varnosti fotovoltaičnih elektrarn——Mešana vstavitev konektorjev

2021-01-21

Sončna celica je ena od ključnih komponent v sistemu za proizvodnjo sončne energije in sončna celica lahko ustvari le napetost približno 0,5-0,6 voltov, kar je veliko nižje od napetosti, potrebne za dejansko uporabo.Da bi zadostili potrebam praktičnih aplikacij, je treba v solarne module nanizati več sončnih celic, več modulov pa se nato prek fotovoltaičnih konektorjev oblikuje v niz, da se pridobi zahtevana napetost in tok.Na fotovoltaični priključek kot eno od komponent vplivajo tudi dejavniki, kot so okolje uporabe, varnost uporabe in življenjska doba.zatokonektor mora imeti visoko zanesljivost.

Fotonapetostni konektorji, kot sestavni del modulov sončnih celic, bi morali imeti možnost uporabe v težkih okoljskih pogojih z velikimi temperaturnimi spremembami.Čeprav je okoljsko podnebje v različnih regijah sveta različno in se okoljsko podnebje na istem območju zelo razlikuje, lahko vpliv okoljskega podnebja na materiale in izdelke povzamemo s štirimi glavnimi dejavniki: prvič,sončno sevanje, predvsem ultravijolični žarki.Vpliv na polimerne materiale, kot sta plastika in guma;sleditemperaturo, med katerimi je menjavanje visokih in nizkih temperatur resna preizkušnja za materiale in izdelke;poleg tega,vlažnostkot so dež, sneg, zmrzal itd. in druga onesnaževala, kot so kisli dež, ozon itd. Vpliv na materiale.Poleg tegakonektor mora imeti visoko učinkovitost električne varnosti, življenjska doba pa mora biti več kot 25 let.Zato so zahteve glede zmogljivosti fotovoltaičnih konektorjev:

(1) struktura je varna, zanesljiva in enostavna za uporabo;
(2) visok indeks odpornosti na okolje in podnebje;
(3) visoke zahteve glede tesnosti;
(4) visoka električna varnost;
(5) Visoka zanesljivost.

Ko gre za fotovoltaične konektorje, je treba pomisliti na skupino Stäubli, kjer se je rodil prvi fotovoltaični konektor na svetu.“MC4«, eden od StäublijevihVeč stikovcelotno paleto električnih konektorjev, je doživel 12 let od svoje uvedbe leta 2002. Ta izdelek je postal norma in standard v industriji, celo sinonim za konektorje.

sončna elektrarna

Shen Qianping je diplomiral na Univerzi v Stuttgartu v Nemčiji z magisterijem iz elektrotehnike.Že vrsto let se ukvarja s fotovoltaično industrijo in ima bogate izkušnje na področju električnih povezav.Skupini Stäubli se je pridružil leta 2009 kot vodja tehnične podpore oddelka za fotovoltaične izdelke.

Shen Qianping je dejal, da bodo slabokakovostni fotovoltaični priključki verjetno povzročilinevarnosti požara, zlasti za strešne porazdeljene sisteme in projekte BIPV.Ko pride do požara, bo škoda velika.Na zahodu Kitajske je veliko vetra in peska, temperaturna razlika med dnevom in nočjo je velika, intenzivnost ultravijoličnega sevanja pa izjemno visoka.Veter in pesek bosta vplivala na vzdrževanje fotovoltaičnih elektrarn.Slabši konektorji se starajo in deformirajo.Ko so enkrat razstavljeni, jih je težko znova vstaviti.Na strehah na vzhodu Kitajske so klimatske naprave, hladilni stolpi, dimniki in druga onesnaževala, pa tudi slana klima ob morju in amoniak, ki ga proizvajajo čistilne naprave za odpadne vode, kar bo razjedalo sistem inpriključki slabe kakovosti imajo nizko odpornost proti koroziji na sol in alkalije.

Poleg same kakovosti fotonapetostnega konektorja je problem, ki bo povzročal skrite nevarnosti za delovanje elektrarne,mešano vstavljanje konektorjev različnih znamk.V procesu gradnje fotonapetostnega sistema je pogosto treba posebej kupiti fotovoltaične konektorje za izvedbo povezave niza modulov s kombinirano omarico.To bo vključevalo medsebojno povezavo med kupljenim konektorjem in lastnim konektorjem modula ter zaradispecifikacije, velikost in tolerancain drugih dejavnikov, priključkov različnih znamk ni mogoče dobro ujemati, inkontaktni upor je velik in nestabilen, kar bo resno vplivalo na varnost in učinkovitost sistema pri proizvodnji električne energije, poleg tega je težko doseči, da bi bil proizvajalec odgovoren za nesreče s kakovostjo.

Naslednja slika prikazuje dvig kontaktne temperature in odpornost, dobljeno po TUV mešanih in vstavljenih konektorjih različnih znamk ter nato testiranih TC200 in DH1000.Tako imenovani TC200 se nanaša na eksperiment cikla visoke in nizke temperature, v temperaturnem območju od -35 ℃ do +85 ℃, izvedenih je 200 preskusov cikla.In DH1000 se nanaša na preskus vlažne toplote, ki traja 1000 ur pri visoki temperaturi in visoki vlažnosti.

fotovoltaični priključek

Primerjava segrevanja konektorjev (levo: dvig temperature istega konektorja; desno: dvig temperature konektorjev različnih znamk)

Pri preskusu dviga temperature so konektorji različnih znamk vstavljeni drug v drugega, dvig temperature pa je očitno večji od dovoljenega temperaturnega območja.

sistem za proizvodnjo sončne energije

(Kontaktna odpornost pri mešanem vstavljanju konektorjev različnih znamk)

Za kontaktno odpornost, če niso uporabljeni nobeni eksperimentalni pogoji, ni težav s priključki različnih znamk, ki se vtikajo drug v drugega.Vendar pa pri preskusu skupine D (test prilagajanja okolju) konektorji iste znamke in modela ohranijo stabilno delovanje, medtem kozmogljivost konektorjev različnih znamk se zelo razlikuje.

fotovoltaični priključki

Za konektorje različnih znamk, ki se vtikajo drug v drugega, je težje zagotoviti stopnjo zaščite IP.Eden glavnih razlogov je tatolerance različnih znamk konektorjev so različne.

Tudi če se konektorji različnih znamk po namestitvi lahko ujemajo, bodo še vedno prisotni vlečni učinki, torzija in učinki medsebojne kontaminacije materiala (izolacijske lupine, tesnilni obroči itd.).To ne bo izpolnjevalo standardnih zahtev in bo povzročilo težave pri pregledu.

Posledice mešanega vstavljanja konektorjev različnih znamk:ohlapni kabli;znatno povišanje temperature se dvigne in povzroči nevarnost požara;deformacija konektorja povzroči spremembe v pretoku zraka in plazilni poti, kar povzroči nevarnost klika.

V sedanjih fotovoltaičnih elektrarnah je še vedno zaslediti pojav medsebojnega zatikanja konektorjev različnih znamk.Tovrstno napačno delovanje ne bo povzročilo le tehničnih tveganj, ampak tudi pravne spore.Poleg tega, ker ustrezni zakoni še vedno niso popolni, bo za težave, ki nastanejo zaradi medsebojnega vstavljanja konektorjev različnih znamk, odgovoren inštalater fotovoltaične elektrarne.

Trenutno je priznavanje "vključevanja" (ali "združljivosti") konektorjev omejeno na uporabo iste serije izdelkov proizvajalca iste blagovne znamke (in njegove livarne).Tudi če pride do sprememb, bo vsaka livarna obveščena, da izvede sinhrone prilagoditve.Trenutni tržni rezultati testiranj konektorjev različnih znamk, ki se medsebojno vstavljajo, le ponazarjajo stanje tokratnih testnih vzorcev.Vendar ta rezultat ni certifikat, ki dokazuje dolgoročno veljavnost vtičnih konektorjev.

Očitno je kontaktni upor konektorjev različnih znamk zelo nestabilen, še posebej težko je zagotoviti njegovo dolgoročno stabilnost, toplota pa je večja, kar lahko v najslabšem primeru povzroči požar.

V zvezi s tem sta avtoritativni testni organizaciji TUV in UL izdali pisni izjavi, dane podpirajo uporabe konektorjev različnih znamk.Zlasti v Avstraliji je obvezno, da se ne dovoli mešano vstavljanje konektorjev.Zato mora biti konektor, kupljen posebej v projektu, enakega modela kot konektor na komponenti ali iste serije izdelkov istega proizvajalca.

fotovoltaične elektrarne

Poleg tega fotonapetostni konektor na modul običajno namesti proizvajalec priključne omarice prek avtomatizirane opreme in projekt pregleda je dokončan, tako da je kakovost namestitve razmeroma zanesljiva.Vendar na mestu projekta povezava med nizom modulov in kombinirano omarico na splošno zahteva ročno namestitev s strani delavcev.Po ocenah je treba za vsak megavatni fotovoltaični sistem ročno namestiti vsaj 200 kompletov fotovoltaičnih konektorjev.Ker je strokovna kakovost trenutne inženirske ekipe za namestitev fotovoltaičnih sistemov na splošno nizka, uporabljena orodja za namestitev niso profesionalna in ni dobre metode za pregled kakovosti namestitve, je kakovost namestitve konektorjev na mestu projekta na splošno slaba, kar postane kakovost fotovoltaičnega sistema Šibka točka.

Razlog, zakaj trg občuduje MC4, je ta, da poleg visokokakovostne proizvodnje vključuje tudi Stäublijev patent:Multilam tehnologija.Tehnologija Multilam je predvsem dodajanje posebnega kovinskega šrapnela v obliki traku med moški in ženski konektor konektorja, ki nadomešča prvotno nepravilno kontaktno površino, močno poveča učinkovito kontaktno površino, tvori tipično vzporedno vezje in ima visoko tokovno nosilnost , Izguba moči in minimalna kontaktna upornost, odpornost na udarce, odpornost proti koroziji in odpornost na visoke temperature ter lahko ohranijo takšno zmogljivost dolgo časa.

Fotonapetostni konektorji so pomemben del notranje povezave fotonapetostnih sistemov za proizvodnjo električne energije, ne samo v velikem številu, ampak vključujejo tudi druge komponente.Zaradi kakovosti samega izdelka in kakovosti vgradnje so fotovoltaični konektorji v primerjavi z ostalimi komponentami najpogostejši vir okvar sistema in pomembno vplivajo na učinkovitost proizvodnje električne energije in ekonomske koristi celotnega sistema.zatoizbrani fotonapetostni konektor mora imeti zelo nizek kontaktni upor in lahko dolgo časa vzdržuje nizek kontaktni upor.Na primer,Slocable priključek mc4ima kontaktni upor samo 0,5 mΩ in lahko dolgo časa vzdržuje nizek kontaktni upor.