Att göra anslutningen: Brand och elektrisk balans av system

Walmarts påstående om att några av bränderna i solcellsanläggningarna på taket till dess butiker startade av kontakter ekar oro som industrin har haft under en tid.Och problemen går långt utöver en tillverkare eller installatör.

Mycket bläck har spillts över stämningsansökan från Walmart mot Tesla, relaterad till bränderna vid solcellsinstallationer på taken till dess butiker.Men få journalister har frågat varför dessa bränder inträffade i första hand, särskilt med teknisk litteratur som tydligt säger att korrekt installerade solpaneler inte startar bränder.

Och precis där finns den första ledtråden – att problemen kanske inte finns i själva arrayerna, lika mycket som hur de installerades.En snabb sökning efter "anslutare" visar att detta ord förekommer dussintals gånger i kallelsen som inlämnades av Walmart den 20 augusti 2019.

Walmart hävdar inte bara att bränderna i butiker i Milpitas och Lakeside, Kalifornien startade av felaktiga kontakter, utan företaget hävdar också att Tesla-personalen hade kopplat ihop kontakter som var inkompatibla med varandra, att de hade misslyckats med att dra åt kontakterna tillräckligt, och hade misslyckats med att byta ut felaktiga kopplingar eller att korrekt vrida dessa efter inspektioner, vilket alla resulterade i osäkra förhållanden.

Som avslöjades i en senare rapport från Business Insider, hade Tesla kört ett internt program för att ersätta dessa kontakter, som identifierades som Amphenol H4-kontakter.Amphenol har förnekat att dess kontakter hade något att göra med branden, men de senaste nyheterna är ytterligare ett öga för företaget efter att SolarWorld återkallade moduler som använder Amphenol-kontakter för två och ett halvt år sedan.

Men forskning i tidningen pv indikerar att problemen med kontakter och deras installation är mycket djupare än någon tillverkare eller installatör, och att problem med kontakter kan vara en tickande bomb för solenergiindustrin.

"Jag skulle älska att säga att det är en engångssituation, men det är ett mycket utbrett problem i branschen", konstaterar Brian Mills, produktchef för solceller för Stäubli, som under det tidigare namnet Multi-Contact levererade kontakter för nästan hälften av solenergin online globalt.

Stäubli citerar en analys av fellägen och effekter (FMEA) av det EU-finansierade Solar Bankability Project, som identifierar användning av olika typer av kopplingar – en praxis som i branschen kallas "intermating" – som den överlägset främsta orsaken till modulfel, med olika typer av anslutningsfel identifieras som de mest kostsamma problemen.

För att vara tydlig betyder detta inte att varje kontaktproblem slutar i ett flammande tak eller fält.Men det tyder på att kontakter har varit en källa till stora problem.

För att förstå varför detta är ett sådant problem måste vissa grundläggande fakta om kontakter förstås.Varje kontakttillverkare tillverkar sin produkt enligt sina egna interna standarder, och även om dessa produkter vanligtvis är certifierade av UL eller andra organisationer, finns det ingen enda standard för kontakter som det finns för de elektriska kontakter som går in i vägguttag.

Och skillnaderna är inte ytliga.Kontakter är gjorda av många olika material, och Shoals Technologies VD Dean Solon noterar att medan många av de avancerade kontakterna har kopparkontakter, använder vissa tillverkare brons eller aluminiumlegeringar, och säger att han till och med har sett stålkontakter.

Dessutom finns det ingen standard för storlek eller toleranser för kontakter, vilket innebär att även om två kontakter från olika tillverkare ser ut att ha samma storlek och form, kan de omärkliga skillnaderna vara verkliga – och fördömande.

Brian Mills från Stäubli uppger att intermating kontakter är ett brott mot National Electrical Code (NEC), men säger att det inte har hindrat många installatörer från att göra exakt detta.

"Vi har tackat nej till kunder som velat blanda ihop kontakter," sa Shoals vd Dean Solon till tidningen pv."Vi säger till dem att vi inte vill delta i rättegången."

Med tanke på att intermaterande kontakter bryter mot NEC och att olika kontakter från olika tillverkare kan ha omärkliga skillnader, skulle du tro att tillverkare skulle vilja vara tydliga med att deras produkt inte kan kombineras med en produkt från en annan tillverkare.

Men det skulle vara att glömma den mänskliga svagheten i girighet, och hur detta kan kortsiktiga långsiktiga intressen.Både Solon och Mills noterar att många kontakter beskrivs som "MC-4-kompatibla" på modultillverkarens datablad, vilket föreslår för installatörer att de kan kombineras med Stäublis MC-4.

Och trots tydliga uttalanden från Stäubli att dess garanti kommer att brytas om dess kontakter kopplas ihop med produkter från andra leverantörer, har detta inte stoppat etiketten "MC-4-kompatibel".

Shoals säger att modultillverkare måste tilltalas här, och att när de levererar paket med material inklusive moduler till kunder, att det kräver att leverantörerna listar fullständiga specifikationer, inklusive namn på tillverkaren som gjort kontakterna som finns på modulerna.

Både Mills och Solon noterar att problemet med att använda billiga kontakter och/eller att kombinera dessa med andra kontakter är något absurt, med tanke på hur lite kontakter ökar den totala kostnaden för moduler.

"Du pratar om 1% av den totala balansen av material för företag att spara för att bli billigt", säger dekanus Solon från Shoals.Han säger att på grund av vad han beskriver som dumma fel, återuppbygger hans team för närvarande cirka 800 MW solenergiprojekt som installerades för bara några år sedan, inklusive att byta ut den elektriska balansen av systemkomponenter.

Och även om inte alla anslutningsfel leder till brand, finns det verkliga faror – även för installatörer."De förstår inte att sammankopplingarna i ett solcellssystem är de högsta riskpunkterna", påpekar Mills.

"Mängden energi som finns vid den punkten är enorm.Det är en storleksordning högre än allt du kommer att stöta på i ditt hem, det är DC-anslutning och det är utanför.”

Shoals dekanus Solon konstaterar att detta också kan leda till stora juridiska frågor."Första gången någon får elektricitet kommer advokaterna att vara de lyckligaste människorna i rummet."

Dean Solon, Brian Mills och Jan Mastny från LEONi kommer att diskutera hur man undviker bränder, inklusive problem med anslutningar, vid pv magazine's Quality Roundtable på Solar Power International-mässan i Salt Lake City den 25 september. Det är gratis att delta för dem med SPI. passerar.Klicka här för att lära dig mer om detta evenemang och för att registrera dig.

Man skulle kunna tro att paneler skulle levereras med ett svart hölje så att de inte kan elektrocutera installatören.

Wow.Jag trodde att alla dessa kontakter var standardiserade.De borde vara.Jag har märkt att kvaliteten på olika tillverkare är väldigt olika.Men alla kontakter jag har sett ser väldigt likadana ut och kopplas ihop.Stort problem där gott folk.Bäst att göra något snarast.

Genom att skicka in detta formulär godkänner du att pv magazine använder dina uppgifter i syfte att publicera din kommentar.

Dina personuppgifter kommer endast att lämnas ut eller på annat sätt överföras till tredje part i syfte att filtrera skräppost eller om detta är nödvändigt för tekniskt underhåll av webbplatsen.Någon annan överföring till tredje part kommer inte att ske om detta inte är motiverat utifrån gällande dataskyddsbestämmelser eller om pv magazine är lagligt skyldig att göra det.

Du kan när som helst återkalla detta samtycke med verkan för framtiden, i vilket fall dina personuppgifter kommer att raderas omedelbart.Annars kommer dina uppgifter att raderas om pv magazine har behandlat din förfrågan eller syftet med datalagring är uppfyllt.

Cookie-inställningarna på denna webbplats är inställda på att "tillåta cookies" för att ge dig den bästa möjliga webbupplevelsen.Om du fortsätter att använda denna webbplats utan att ändra dina cookie-inställningar eller om du klickar på "Acceptera" nedan så samtycker du till detta.