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光伏连接器之深入解析电站的重要零部件
编辑:东莞美桦电子   发布时间:2019-09-10
笔者近期走访几家光伏安装商和业主,发现大部分对光伏连接器认知较少,甚至只知道MC4其名误以为MC4就是光伏连接器,让人哭笑不得,作为在光伏连接器行业沉浸四年之久的笔者来说,实在忍不住拿起笔杆为大家普及下光伏连接器基础知识:什么是光伏连接器?光伏发电系统中组件,汇流箱、控制器和逆变器等各个部件之间相互连接的关键零件。类别有二种,一种是线端连接器,主要在组件之间连接和现场安装连接使电路串并联起来;另一种是板端连接器,主要安装在汇流箱和逆变器上,与线端连接器相互对接。一对光伏连接器分公端连接器和母端连接器,其中公端有公端连接器主体(塑胶部分)和公端插针(金属部分)组成,同理,母头有母端连接器主体(塑胶部分)和母端插销(金属部分)。光伏连接器知名品牌MC就等于光伏连接器是这样吗?光伏连接器是一个产品种类,MC是这个其中一家制造商,一个品牌,因为MC是zui早开始生产的光伏连接器,让人误以为光伏连接器就叫MC4。其实在光伏领域,国际知名品牌有Amphenol,TE,Phoenix等,其中以安费诺的UTX引领1500V潮流。光伏连接器技术要求光伏连接器由于本身体积小,容易造成误解认为简单,无足轻重。其实对光伏连接器,国际上有EN50521,UL6703,IEC62852等众多标准对其选材设计测试提出要求。当选择光伏连接器,哪些主要性能是我们关注的呢?  
额定电压:这与电站系统电压相关,如1000V电站就选用1000V电压的连接器,1500V电站选用1500V连接器,一般高电压可以覆盖低电压。  
额定电流:金属端子能承受的电流值,该值越高越好。  
接触阻抗:当公母连接器对插后测试其金属端子的阻抗,该值越小越好,标准是不高于5mΩ。  
保护等级:当公母连接器对插后对自然环境尘埃湿气防护的等级,通常是IP67,zui高-级是IP68。  
权威认证:是否有TUV、UL等国际标准认证。选择光伏连接器重要性光伏连接器在整个电站中所占比重很小,不足1%的成本,但它连接所有组件和设备,是关键零件。试想下,如一对连接器有问题,会不会影响上下游的发电,连接器连接各个组件,每块组件上会接线盒,质量好电站还可能配优化器,微逆,假设一对连接器出问题,对应的这些产品就会断开不能使用,甚至有可能引发安全隐患,造成电站巨大损失,可谓牵一发动全身,因此光伏连接器的质量很关键。  
考虑到安全以及系统发电效率因素,评价一对光伏连接器品质好坏的核心指标是公母连接器对插之后的接触电阻,一个优质的连接器必须具有很低的接触电阻,并且能长期维持在低的接触电阻。根据光伏连接器国际标准EN50521,接触电阻需小于或等于5mΩ。  
接触电阻的大小直接会影响到发电系统的效率,我们可以计算出来,以50MW电站为例,分别使用0.3mΩ和5mΩ接触电阻的连接器,每年就10万元的损耗差距,25年就有250多万元差距。由此看出低阻抗的连接器在电站中的重要性了。  
还有目前越来越多的大公司关心的是稳定性,即经过长期运行后其参数变化值,按照TUV标准,是DH1000以后接触阻抗变化值不超过5mΩ。下面看安费诺连接器UTX的测试数据:可以看到经过1000小时的高温高湿,平均阻抗变化是0.002mΩ,经过3000小时,变化值才0.007mΩ,前后测试其接触阻抗几乎没有变化。除了接触阻抗外,温升也是衡量其变化值主要依据。UL标准对温升的要求是不超过50℃,可以看到当UTX完成1000小时测试后,其温升只有5℃(30℃实测温度-25℃环境温度),说明连接器在长期老化实验后电性能非常稳定。  
另外对业主而言还会关心当长期使用时连接器会不会开裂,一旦有隐患开裂发生就会对工作人员产生安全极大风险。安费诺连接器选材均是从国际品牌材料供应商原厂购买,如日本Aashi德国的BASF,从原材料上首先保障其品质,其次是产品本身的可靠性,比如当完成如DH3000,TC600后还会进行一系列功能测试如耐压,温绝缘测试,目的是检查长时间运行后后连接器绝缘和密封性是不是完好,安费诺的连接器原材料和结构都能承受长期老化其功能外观无任何影响。连接器现场工程安装除了连接器本身设计质量外,现场的压接工艺也很关键。我们常常在现场看到不规范的压接,没压接到位或是没对插好,都会对安全性能产生重大影响。正常压接流程应该如下:  
1.剥线:使用合适的剥线工具,剥去线皮长度7.0±0.5mm,注意不得伤及铜丝。  
2.压接:将已剥好的线材线芯放入端子孔内并确保所有线芯都在端子孔,然后将带线材的端子放入对应的钳口,压接后端子电缆拔出力大于310N(4平方线材)  
3.组装:将已压接好的端子从连接器后端插入,当插到位后会听到“滴”的卡位声,端子插入后不可再拔出。  
4.锁紧螺帽:使用合适的工具按螺帽的扭矩要求锁紧。以上均要求使用专用的工具以达到zui佳效果。  

压接好的端子其铆接的高度宽度都要达到以上数值才合格。在工厂内,还要求做相应测试来检验是否合格。比如仅拉力测试就有3种,端子对线材,连接器对线材,接接器端子配合对线材,从端子压接,卡爪帽子机械锁紧,连接器卡扣配合等各方面来考核压接和连接器是否合格。对于大家都很关心的插拔问题,可能现场安装时会感觉这个似乎很难对插,有些公头母头拿在手上仿佛用很大力才能插进,有些插进去好像又很难拔出,这个到底有没有标准呢?关于这点笔者引用下相关要求。

1.插入力测试,将公母连接器对插锁紧其力需要小于80N.当公母对插时的力量大于80N时则为不合格产品;

2.连接器保持力测试,当连接器对插OK后用拉力机拉线两头强行使连接器解锁,其保持力需大于89N。对于已连接连接器拔开的力量需要大于89N。

3.除了带连接器测试,对于端子部分单独对插也有规定,插入力10磅zui大,拔出力0.7磅力zui小,这些都是安费诺多年经验总结出来zui佳值,从端子本身到连接器结构设计都极大保障用户在使用时方便安全。  

讲到这里,相信大家对连接器有了重新认识,连接器虽“小”里面的学问讲究的内容还真多,希望每位业主在选取连接器时有了更深的认识更全面的了解来识别,同时作为连接器厂家我们专注于精益求精的设计,超越标准的要求,稳定的质量体系来确保每对出厂的产品可靠,给电站带来稳定高效的连接。

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