Den osynliga mördaren av solcellskraftverkssäkerhet——Blandad anslutning

2021-01-21

Solcellen är en av kärnkomponenterna i solenergigenereringssystemet, och en solcell kan bara generera en spänning på cirka 0,5-0,6 volt, vilket är mycket lägre än den spänning som krävs för faktisk användning.För att möta behoven av praktiska tillämpningar måste flera solceller strängas till solcellsmoduler, och de multipla modulerna formas sedan till en array genom fotovoltaiska kontakter för att erhålla den erforderliga spänningen och strömmen.Som en av komponenterna påverkas solcellskontakten också av faktorer som användningsmiljö, användningssäkerhet och livslängd.Därför,kontakten måste ha hög tillförlitlighet.

Fotovoltaiska kontakter, som en komponent i solcellsmoduler, ska kunna användas under tuffa miljöförhållanden med stora temperaturförändringar.Även om miljöklimatet i olika delar av världen är olika och miljöklimatet i samma område varierar mycket, kan miljöklimatets påverkan på material och produkter sammanfattas av fyra huvudfaktorer:solstrålning, särskilt ultravioletta strålar.Påverkan på polymermaterial som plast och gummi;följd avtemperatur, bland vilka hög- och lågtemperaturväxling är ett allvarligt test för material och produkter;dessutom,fuktighetsom regn, snö, frost etc. och andra föroreningar som surt regn, ozon etc. Inverkan på material.Dessutom,kontakten måste ha hög skyddsprestanda för elsäkerhet och livslängden måste vara mer än 25 år.Därför är prestandakraven för fotovoltaiska kontakter:

(1) Strukturen är säker, pålitlig och lätt att använda;
(2) Högt miljö- och klimatbeständighetsindex;
(3) Höga täthetskrav;
(4) Hög elektrisk säkerhetsprestanda;
(5) Hög tillförlitlighet.

När det kommer till solcellskontakter måste man tänka på Stäubli Group, där världens första solcellskontakt föddes."MC4“, en av StäublisMulti-Contactkomplett utbud av elektriska kontakter, har upplevt 12 år sedan introduktionen 2002. Denna produkt har blivit en norm och standard i branschen, även synonymt med kontakter.

solkraftverk

Shen Qianping, tog examen från universitetet i Stuttgart, Tyskland med en magisterexamen i elektroteknik.Han har varit engagerad i solcellsindustrin i många år och har rik erfarenhet inom området elektrisk anslutning.Anställdes i Stäubli Group 2009 som chef för teknisk support för avdelningen för solcellsprodukter.

Shen Qianping sa att dålig kvalitet solcellsanslutningar sannolikt kommer att orsakabrandrisker, speciellt för takdistributerade system och BIPV-projekt.När en brand väl uppstår kommer förlusten att bli enorm.I västra Kina är det mycket vind och sand, temperaturskillnaden mellan dag och natt är stor och intensiteten av ultraviolett strålning är extremt hög.Vinden och sanden kommer att påverka underhållet av solcellsanläggningar.Underlägsna kontakter åldras och deformeras.När de väl är demonterade är det svårt att sätta in dem igen.Taken i östra Kina har luftkonditionering, kyltorn, skorstenar och andra föroreningar, samt saltstänkklimatet vid havet och ammoniaken som produceras av avloppsreningsverk, vilket kommer att korrodera systemet, ochanslutningsprodukter av dålig kvalitet har låg korrosionsbeständighet mot salt och alkali.

Förutom kvaliteten på själva solcellsanslutningen är ett annat problem som kommer att orsaka dolda faror för driften av kraftverketblandad insättning av kontakter av olika märken.I processen med att bygga ett solcellssystem är det ofta nödvändigt att köpa solcellskontakter separat för att förverkliga anslutningen av modulsträngen till kombinerarboxen.Detta kommer att innebära sammankopplingen mellan den köpta kontakten och modulens egen kontakt, och på grund avspecifikationer, storlek och toleransoch andra faktorer, kontakter av olika märken kan inte matchas väl, ochkontaktmotståndet är stort och instabilt, vilket allvarligt kommer att påverka systemets säkerhet och kraftgenereringseffektivitet, och det är svårt att få tillverkaren att ta ansvar för kvalitetsolyckor.

Följande figur visar kontakttemperaturökningen och motståndet som erhålls efter att TUV blandat och satt in kontakter av olika märken, och sedan testade TC200 och DH1000.Den så kallade TC200 hänvisar till hög- och lågtemperaturcykelexperimentet, i temperaturområdet -35℃ till +85℃ utförs 200 cykeltester.Och DH1000 hänvisar till fuktvärmetestet, som varar i 1000 timmar under förhållanden med hög temperatur och hög luftfuktighet.

fotovoltaisk kontakt

Jämförelse av kontaktuppvärmning (vänster: temperaturökning för samma kontakt; höger: temperaturökning för kontaktdon av olika märken)

I temperaturstegstestet kopplas kontakter av olika märken in i varandra och temperaturökningen är uppenbarligen större än det tillåtna temperaturområdet.

solenergigenereringssystem

（Kontaktmotstånd vid blandad insättning av kontakter av olika märken）

För kontaktresistans, om inga experimentella förhållanden tillämpas, är det inga problem med kontakter av olika märken som ansluts till varandra.I D-grupptestet (miljöanpassningstest) bibehåller dock kontakterna av samma märke och modell stabil prestanda, medanprestandan för kontakter av olika märken varierar kraftigt.

fotovoltaiska kontakter

För kontakter av olika märken som ansluts till varandra är dess IP-skyddsnivå svårare att garantera.En av huvudorsakerna är dettoleranserna för olika märken av kontakter är olika.

Även om kopplingar av olika märken kan matchas när de installeras, kommer det fortfarande att finnas dragkraft, vridning och material (isoleringsskal, tätningsringar, etc.) ömsesidiga föroreningseffekter.Detta kommer inte att uppfylla standardkraven och kommer att orsaka problem vid inspektionen.

Konsekvenser av blandad insättning av kontakter av olika märken:lösa kablar;en betydande ökning av temperaturen stiger och leder till brandrisk;deformation av anslutningen leder till förändringar i luftflöde och krypavstånd, vilket resulterar i en klickrisk.

I nuvarande solcellsanläggningar kan fenomenet med sammankoppling av kontakter av olika märken fortfarande ses.Denna typ av felhantering kommer inte bara att orsaka tekniska risker utan även juridiska tvister.Dessutom, eftersom de relevanta lagarna fortfarande inte är perfekta, kommer solcellsinstallatören att ansvara för de problem som orsakas av ömsesidigt införande av olika märken av kontakter.

För närvarande är erkännandet av "interplugging" (eller "kompatibla") av kontakter begränsat till användningen av samma serie produkter som tillverkas av samma varumärkestillverkare (och dess gjuteri).Även om det finns ändringar kommer varje gjuteri att meddelas för att göra synkrona justeringar.De aktuella marknadsresultaten av tester på kontakter av olika märken som är ömsesidigt infogade illustrerar bara situationen för testproverna denna gång.Detta resultat är dock inte en certifiering som bevisar den långsiktiga giltigheten av interpluggar.

Uppenbarligen är kontaktresistansen hos kontakter av olika märken mycket instabil, särskilt dess långsiktiga stabilitet är svår att garantera, och värmen är högre, vilket kan orsaka brand i värsta fall.

Angående detta har de auktoritativa testorganisationerna TUV och UL utfärdat skriftliga uttalanden somde stöder inte tillämpningen av kontakter av olika märken.Speciellt i Australien är det obligatoriskt att inte tillåta blandad kontaktinsättningsbeteende.Därför måste kontakten som köps separat i projektet vara samma modell som kontakten på komponenten, eller samma serie produkter från samma tillverkare.

solcellsanläggningar

Dessutom installeras solcellskontakten på modulen i allmänhet av kopplingsboxtillverkaren genom automatiserad utrustning, och inspektionsprojektet är klart, så installationskvaliteten är relativt tillförlitlig.På projektplatsen kräver dock anslutningen mellan modulsträngen och kombinerarboxen i allmänhet manuell installation av arbetare.Enligt uppskattningar måste minst 200 uppsättningar solcellskontakter installeras manuellt för varje megawatt solcellssystem.Eftersom den professionella kvaliteten på det nuvarande installationsteamet för solcellsanläggningar i allmänhet är låg, installationsverktygen som används inte är professionella och det inte finns någon metod för inspektion av bra installationskvalitet, är kontaktens installationskvalitet på projektplatsen i allmänhet dålig, vilket blir kvaliteten av solcellssystemet Svag punkt.

Anledningen till att MC4 beundras av marknaden är att den förutom högkvalitativ produktion även integrerar Stäublis patent:Multilam-teknik.Multilam-teknologin är huvudsakligen att lägga till en speciell metallsplitt formad som en rem mellan han- och honkontakterna på kontakten, som ersätter den ursprungliga oregelbundna kontaktytan, ökar den effektiva kontaktytan kraftigt, bildar en typisk parallellkrets och har hög strömkapacitet. , Effektförlust och minimal kontaktmotstånd, slagtålighet, korrosionsbeständighet och hög temperaturbeständighet, och kan bibehålla sådan prestanda under lång tid.

Fotovoltaiska kontakter är en viktig del av den interna anslutningen av solcellskraftgenereringssystem, inte bara i stort antal, utan även involverar andra komponenter.På grund av kvaliteten på själva produkten och kvaliteten på installationen, jämfört med andra komponenter, är fotovoltaiska kontakter den vanligaste källan till systemfel och har en viktig inverkan på kraftgenereringseffektiviteten och de ekonomiska fördelarna med hela systemet.Därför,den valda fotovoltaiska kontakten måste ha ett mycket lågt kontaktmotstånd och kan bibehålla lågt kontaktmotstånd under lång tid.Till exempelFörskjutbar mc4-kontakthar en kontaktresistans på endast 0,5mΩ och kan bibehålla en låg kontaktresistans under lång tid.