Fotovoltaik mc4 konnektör kurulumunun sıkıntılı noktası: Sıkma

Son yıllarda dağıtılmış, özellikle ev tipi fotovoltaik pazarının hızlı gelişimi ile birlikte, fotovoltaik sistemlerin kalite sorunları giderek daha belirgin hale gelmiştir.Fotovoltaik sistemdeki bir yangın sadece kişisel güvenliği tehlikeye atmayacak, aynı zamanda sektörü de olumsuz etkileyecektir.Yabancı araştırma raporlarına göre konnektörlerin karşılıklı takılması ve düzensiz konnektör montajı yangın nedenleri arasında birinci ve üçüncü sırada yer alıyor.Bu makale, kullanıcılara belirli bir referans sağlamak, fotovoltaik sistemi sürdürmek ve kullanıcıların faydalarını korumak için, özellikle fotovoltaik kablonun ve konnektör metal çekirdeğinin kıvrılması olmak üzere, konnektörlerin düzensiz kurulumunun analizine odaklanmaktadır.

Piyasa Durumu

Fotovoltaik enerji üretim sisteminde fotovoltaik konektörler çoğunlukla fabrikada kurulan bileşenlerde, birleştirici kutularda, invertörlerde ve bunların arasındaki bağlantılarda kullanılır ve kıvrım kalitesi nispeten güvenilirdir.Geriye kalan konnektörlerin yaklaşık %10'unun proje sahasında manüel olarak kurulması gerekmektedir; bu, esas olarak her bir cihazı birbirine bağlayan fotovoltaik kablonun her iki ucuna da konnektörlerin takılması ihtiyacını ifade etmektedir.Uzun yıllara dayanan müşteri ziyaretlerinden elde edilen deneyimlere göre, sahadaki kurulum personelinin eğitim eksikliği ve profesyonel sıkma aletlerinin kullanılması nedeniyle, aşağıda gösterildiği gibi sıkma düzensizlikleri yaygındır.

[Şekil 1: Düzensiz sıkma kutusu]

Metal çekirdeklerin çeşitleri ve özellikleri

Metal çekirdek, konektörün ana gövdesi ve en önemli akış yoludur.Şu anda piyasadaki fotovoltaik konektörlerin büyük çoğunluğu, damgalanmış metal çekirdek olarak da bilinen bakır levhadan damgalanmış ve oluşturulmuş "U" şeklinde bir metal çekirdek kullanmaktadır.Damgalama işlemi sayesinde, "U" şeklindeki metal çekirdek yalnızca yüksek üretim verimliliğine sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda otomatik kablo demeti üretimi için çok uygun olan bir zincir halinde de düzenlenebiliyor.

Bazı fotovoltaik konektörler, işlenmiş metal çekirdek olarak da adlandırılan ince bir bakır çubuğun her iki ucuna delikler açılarak oluşturulan "O" şeklinde bir metal çekirdek kullanır."O" şeklindeki metal çekirdek yalnızca ayrı ayrı kıvrılabilir ve bu, otomatik ekipmanlarda kullanıma uygun değildir.

[Resim 2: Metal çekirdek tipi]

Ayrıca, kabloya bir yaylı levha ile bağlanan, kıvrımsız, son derece nadir bir metal çekirdek de bulunmaktadır.Sıkma aleti gerekmediği için kurulum nispeten basit ve kullanışlıdır.Ancak yaylı yaprağın bağlanması büyük bir temas direncine neden olacaktır ve uzun vadeli güvenilirlik garanti edilemez.Bazı sertifikasyon kuruluşları da bu tür metal çekirdeği onaylamamaktadır.

[Tablo 1: Farklı metal çekirdeklerin özellikleri]

Sıkma ile ilgili temel bilgiler

Sıkma en temel ve yaygın bağlantı tekniklerinden biridir.Her gün sayısız sıkma meydana gelir.Aynı zamanda sıkma işleminin olgun ve güvenilir bir bağlantı teknolojisi olduğu kanıtlanmıştır.

Sıkma işlemi

Sıkma işleminin güvenilirliği büyük ölçüde aletlere ve işlemlere bağlıdır; bunların her ikisi de nihai sıkma etkisinin standardın gerekliliklerini karşılayıp karşılamadığını belirler.Örnek olarak “U” şeklindeki metal çekirdeği alın.Temel olarak bakır kalay kaplı bir malzemedir ve fotovoltaik kabloya kıvrılarak bağlanması gerekir.Kıvırma işlemi aşağıdaki gibidir:

[Resim 3: Sıkma işlemi]

“U” şeklindeki metal göbek sıkma işleminin, sıkma yüksekliğinin giderek azalmasıyla (sıkma kuvveti giderek artarken) kablo bakır tel ile sarılmış bakır levhanın giderek sıkıştırıldığı bir işlem olduğunu görmek zor değildir.Bu süreçte sıkma yüksekliğinin kontrolü doğrudan sıkma kalitesini belirler.Kıvırma genişliğinin kontrolü çok önemli değildir çünkü genişlik değerini kıvırma kalıbı belirler.

Sıkma yüksekliği

Pek çok kişi çok gevşek veya çok sıkı sıkmanın iyi olmadığını biliyor, bu nedenle sıkma ilerledikçe sıkma yüksekliği ne kadar kontrol edilmelidir?Ayrıca iki önemli kalite göstergesi olan çekme kuvveti ve elektriksel iletkenlik bu süreçte nasıl değişiyor?

[Şekil 4: Çekme kuvveti ve kıvrım yüksekliği]

Sıkma yüksekliği kademeli olarak azaldıkça, kablo ile metal çekirdek arasındaki çekme kuvveti, yukarıdaki şekilde "X" noktasına ulaşana kadar kademeli olarak artacaktır.Sıkma yüksekliği azalmaya devam ederse, bakır telin yapısının kademeli olarak tahrip olması nedeniyle çekme kuvveti azalmaya devam edecektir.

[Şekil 5: İletkenlik ve kıvrım yüksekliği]

Yukarıdaki şekil, kıvırmanın uzun vadeli elektriksel özelliklerini açıklamaktadır.Değer ne kadar büyük olursa, elektrik iletkenliği o kadar iyi olur ve kablo ile metal damar bağlantısının elektriksel özellikleri de o kadar iyi olur.“X” en iyi noktayı temsil eder.

Yukarıdaki iki eğri üst üste bindirilirse kolaylıkla bir sonuca varabiliriz:

        En iyi sıkma yüksekliği yalnızca çekme kuvveti ve iletkenliğin kapsamlı bir değerlendirmesi ve en iyi iki nokta arasındaki alandaki bir değer olabilir., Aşağıda gösterildiği gibi.

[Şekil 6: Kıvrım yüksekliği, mekanik ve elektriksel özellikler]

Sıkma kalitesi değerlendirmesi

Endüstride yaygın olarak kullanılan muhakeme yöntemleri şunlardır:

■ Sıkma yüksekliği/genişliği, tanımlanan aralık dahilinde bir kumpasla ölçülebilir;

■ Çekme kuvveti, yani bakır teli kıvırma yerinden çekmek veya kırmak için gereken kuvvet, örneğin 4mm2 kablo, IEC 60352-2 en az 310N gerektirir;

■ Direnç, örnek olarak 4mm2 kablo alınırsa, IEC 60352-2 kıvrımdaki direncin 135 mikroohm'dan az olmasını gerektirir;

■Enine kesit analizi, sıkma bölgesinin tahribatsız kesilmesi, genişlik, yükseklik, sıkıştırma oranı, simetri, çatlak ve çapak analizi, vb.

Yeni bir cihaz veya yeni bir sıkma kalıbı piyasaya sürülecekse, yukarıdaki noktalara ek olarak sıcaklık döngüsü koşulları altında direnç stabilitesinin de izlenmesi gerekir, IEC 60352-2 standardına bakın.

Sıkma aracı

Fotovoltaik konnektörlerin büyük çoğunluğu fabrikada otomatik ekipmanla kurulur ve kıvrım kalitesi yüksektir.Ancak proje sahasında takılması gereken konnektörler için sıkma işlemi yalnızca sıkma pensesi ile yapılabilir.Sıkma işlemi için orijinal profesyonel sıkma pensesi kullanılmalıdır.Kıvırma için sıradan mengene veya kargaburun kullanılamaz.Bir yandan sıkma işleminin kalitesi düşüktür ve bu aynı zamanda konnektör üreticileri ve sertifikasyon kuruluşları tarafından tanınmayan bir yöntemdir.

[Resim 7: Sıkma aleti]

Düzensiz sıkma tehlikeleri

Kötü sıkma, spesifikasyonlara uyulmamasına, dengesiz temas direncine ve sızdırmazlık arızasına yol açabilir.Fotovoltaik santrallerin genel fonksiyonunu ve karlılığını etkileyen büyük bir risk noktasıdır.

Özet

■ Konektör küçük bir parçadır ancak fotovoltaik projenin operasyonel verimliliğini etkileyecektir.Kaliteden ödün vermek genellikle daha sonra ortaya çıkabilecek yüksek kayıplar ve riskler anlamına gelir ve bu kaçınılabilirdi;

■ Fotovoltaik konnektörlerin kurulumu için sıkma bağlantısı en önemli bağlantıdır ve profesyonel sıkma araçlarının kullanılması tavsiye edilir.Mühendislik montajcıları için sıkma eğitimi vazgeçilmez bir bağlantıdır.