Với sự phát triển nhanh chóng của thị trường quang điện phân tán, đặc biệt là hộ gia đình trong những năm gần đây, vấn đề chất lượng của hệ thống quang điện ngày càng trở nên nổi bật.Hỏa hoạn trong hệ thống quang điện sẽ không chỉ gây nguy hiểm cho sự an toàn cá nhân mà còn có tác động tiêu cực đến ngành công nghiệp.Theo các báo cáo nghiên cứu nước ngoài, việc chèn lẫn nhau các đầu nối và lắp đặt đầu nối không đều là nguyên nhân gây cháy thứ nhất và thứ ba.Bài viết này tập trung phân tích việc lắp đặt các đầu nối không đều, đặc biệt là việc uốn cáp quang điện và lõi kim loại của đầu nối, nhằm cung cấp cho người dùng một tài liệu tham khảo nhất định, bảo trì hệ thống quang điện và bảo vệ lợi ích của người dùng.
Tình hình thị trường
Trong hệ thống phát điện quang điện, các đầu nối quang điện chủ yếu được sử dụng trong các bộ phận, hộp tổ hợp, bộ biến tần và các kết nối giữa chúng, hầu hết đều được lắp đặt trong nhà máy và chất lượng uốn tương đối đáng tin cậy.Khoảng 10% số đầu nối còn lại cần được lắp đặt thủ công tại địa điểm dự án, chủ yếu đề cập đến nhu cầu lắp đặt các đầu nối ở cả hai đầu của cáp quang điện kết nối từng thiết bị.Theo kinh nghiệm của khách hàng trong nhiều năm ghé thăm, do công nhân lắp đặt tại chỗ không được đào tạo và sử dụng các dụng cụ uốn chuyên nghiệp nên hiện tượng uốn không đều là phổ biến, như hình dưới đây.
[Hình 1: Trường hợp gấp mép không đều]
Các loại và đặc điểm của lõi kim loại
Lõi kim loại là phần thân chính của đầu nối và là đường dẫn dòng chảy quan trọng nhất.Hiện nay, đại đa số các đầu nối quang điện trên thị trường đều sử dụng lõi kim loại hình chữ “U”, được dập và tạo hình từ một tấm đồng hay còn gọi là lõi kim loại dập.Nhờ quá trình dập, lõi kim loại hình chữ “U” không chỉ có hiệu suất sản xuất cao mà còn có thể bố trí thành dây chuyền, rất phù hợp cho việc sản xuất bộ dây tự động.
Một số đầu nối quang điện sử dụng lõi kim loại hình chữ “O”, được hình thành bằng cách khoan lỗ ở hai đầu của một thanh đồng mỏng, còn được gọi là lõi kim loại gia công.Lõi kim loại hình chữ “O” chỉ có thể uốn riêng lẻ, không phù hợp để sử dụng trong thiết bị tự động.
【Hình 2: Loại lõi kim loại】
Ngoài ra còn có một lõi kim loại cực kỳ hiếm không bị uốn cong, được nối với cáp bằng một tấm lò xo.Vì không cần dụng cụ gấp mép nên việc lắp đặt tương đối đơn giản và thuận tiện.Tuy nhiên, việc kết nối lá lò xo sẽ tạo ra điện trở tiếp xúc lớn và không thể đảm bảo độ tin cậy lâu dài.Một số tổ chức chứng nhận cũng không chấp thuận loại lõi kim loại này.
[Bảng 1: Đặc điểm của các lõi kim loại khác nhau]
Kiến thức cơ bản về uốn
Crimping là một trong những kỹ thuật kết nối cơ bản và phổ biến nhất.Vô số vụ uốn tóc xảy ra mỗi ngày.Đồng thời, uốn đã được chứng minh là một công nghệ kết nối trưởng thành và đáng tin cậy.
quá trình uốn
Độ tin cậy của việc uốn tóc phụ thuộc phần lớn vào các công cụ và thao tác, cả hai yếu tố này đều quyết định liệu hiệu quả uốn cuối cùng có đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn hay không.Lấy lõi kim loại hình chữ “U” làm ví dụ.Về cơ bản, nó là vật liệu mạ thiếc bằng đồng và cần được kết nối với cáp quang điện bằng cách uốn.Quá trình gấp mép như sau:
[Hình 3: Quá trình gấp mép]
Không khó để nhận ra rằng uốn lõi kim loại hình chữ “U” là một quá trình trong đó khi chiều cao uốn giảm dần (trong khi lực uốn tăng dần), tấm đồng được bọc bằng dây đồng cáp sẽ bị nén dần.Trong quá trình này, việc kiểm soát chiều cao uốn sẽ quyết định trực tiếp đến chất lượng của việc uốn.Việc kiểm soát chiều rộng uốn không quan trọng lắm, vì khuôn uốn xác định giá trị chiều rộng.
Chiều cao uốn
Nhiều người biết rằng việc uốn quá lỏng hoặc quá chặt đều không tốt, vậy khi quá trình uốn càng tiến triển thì nên kiểm soát chiều cao gấp nếp ở mức bao nhiêu?Ngoài ra, hai chỉ số chất lượng quan trọng là lực kéo và độ dẫn điện thay đổi như thế nào trong quá trình này?
[Hình 4: Lực kéo và chiều cao uốn]
Khi chiều cao uốn giảm dần, lực kéo giữa cáp và lõi kim loại sẽ tăng dần cho đến khi đạt đến điểm “X” trong hình trên.Nếu chiều cao uốn tiếp tục giảm thì lực kéo sẽ tiếp tục giảm do cấu trúc của dây đồng bị phá hủy dần.
[Hình 5: Độ dẫn điện và chiều cao uốn]
Hình trên mô tả các đặc tính điện lâu dài của việc uốn.Giá trị càng lớn thì độ dẫn điện càng tốt và đặc tính điện của kết nối cáp và lõi kim loại càng tốt.“X” đại diện cho điểm tốt nhất.
Nếu ghép hai đường cong trên lại với nhau, chúng ta có thể dễ dàng rút ra kết luận:
Cácchiều cao uốn tốt nhất chỉ có thể là sự xem xét toàn diện về lực kéo và độ dẫn điện cũng như giá trị ở khu vực giữa hai điểm tốt nhất, như hình dưới đây.
[Hình 6: Chiều cao uốn, tính chất cơ và điện]
Đánh giá chất lượng uốn
Các phương pháp đánh giá thường được sử dụng trong ngành như sau:
■ Có thể đo chiều cao/chiều rộng uốn bằng thước cặp trong phạm vi xác định;
■ Lực kéo, tức là lực cần thiết để kéo hoặc đứt dây đồng khỏi vị trí uốn, chẳng hạn như cáp 4mm2, IEC 60352-2 yêu cầu ít nhất là 310N;
■ Điện trở, lấy cáp 4mm2 làm ví dụ, IEC 60352-2 yêu cầu điện trở tại điểm uốn phải nhỏ hơn 135 microohm;
■ Phân tích mặt cắt ngang, cắt không phá hủy vùng uốn, phân tích chiều rộng, chiều cao, tốc độ nén, tính đối xứng, vết nứt và vệt, v.v.
Nếu cần phát hành một thiết bị mới hoặc khuôn uốn mới, ngoài các điểm trên, cũng cần theo dõi độ ổn định điện trở trong điều kiện chu kỳ nhiệt độ, tham khảo tiêu chuẩn IEC 60352-2.
Công cụ uốn
Phần lớn các đầu nối quang điện được lắp đặt trong nhà máy thông qua thiết bị tự động và chất lượng uốn cao.Tuy nhiên, đối với các đầu nối phải được lắp đặt tại công trường, việc uốn chỉ có thể được thực hiện bằng kìm bấm.Kìm bấm tóc chuyên nghiệp chính hãng phải được sử dụng để bấm tóc.Không thể sử dụng kìm kẹp hoặc kìm mũi kim thông thường để gấp mép.Một mặt, chất lượng uốn thấp và đây cũng là phương pháp không được các nhà sản xuất đầu nối và cơ quan chứng nhận công nhận.
【Hình 7: Dụng cụ bấm mép】
Mối nguy hiểm uốn tóc bất thường
Việc uốn kém có thể dẫn đến việc không tuân thủ các thông số kỹ thuật, điện trở tiếp xúc không ổn định và lỗi bịt kín.Đó là một điểm rủi ro lớn ảnh hưởng đến chức năng tổng thể và lợi nhuận của các nhà máy quang điện.
Bản tóm tắt
■ Đầu nối là một bộ phận nhỏ nhưng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của dự án quang điện.Thỏa hiệp về chất lượng thường có nghĩa là tổn thất và rủi ro cao về sau mà lẽ ra có thể tránh được;
■ Để lắp đặt các đầu nối quang điện, liên kết uốn là quan trọng nhất và nên sử dụng các dụng cụ uốn chuyên nghiệp.Đối với những người lắp đặt kỹ thuật, việc đào tạo uốn là một mắt xích không thể thiếu.
22-06-2021
