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光伏连接器的历史与作用

国际太阳能光伏网  来源:弘扬太阳能  作者:刘继茂  日期:2018-10-08
  光伏电站中,要把大量的组件的电量汇集在一起,进入逆变器,必须依赖电缆和连接器,光伏连接器是光伏发电系统内组件、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。
 
  截至2018年9月底,我国光伏累计装机容量约133GW,位居全球第一。以1MW用量4000套来计算,目前国内光伏电站约有5.3亿套连接器。若以风险的角度看待,意味着有至少5.3亿个风险点,需要电站业主去关注,尽管如此,在电站设计、建设及运维的阶段,光伏连接器还是经常被忽视,究其原因,是大家对连接器的重视程度还不够。
 
  光伏电站技术失效风险所引起的发电量收益损失
 
  1、 电缆使用不当,安装不规范,破损,选型错误
 
  2、 连接器损坏和烧毁
 
  3、 逆变器故障,风扇故障
 
  4、 组件脏污,阴影,安装不规范,损坏,组件玻璃破损,组件PID
 
  5、 配电柜故障
 
  6、 电网故障
 
  7、 变压器故障
 
  1、光伏连接器历史
 
  对于光伏连接器来说,1996年和2002年是两个十分重要的年份。1996年前,没有专门的光伏连接器,光伏电缆采用通用的螺丝端子或者接合连接件(splice connection)进行连接,外面接绝缘胶布,这种方法费时费力,而且不可靠,随着光伏系统安装量的增加,大家希望有一个快速、安全和易操作的连接方案。
 
  1996年,基于这些应用环境及市场需求,一种新型的插入式连接器(plug-in connector)应运而生,这就是真正意义上的光伏连接器—MC3。它的发明者是瑞士公司Multi-Contact(2002年,并入史陶比尔集团),MC即品牌缩写,3则是金属芯直径的尺寸。MC3的主体采用TPE材料(热塑性弹性体),并通过摩擦力配合以实现物理连接。MC3更为重要的是,其连接系统采用MULTILAM技术,以保障连接的持久稳定性。
 
  2002年,MC4的诞生再次重新定义光伏连接器,它真正实现了“即插即用”(plug and play)。绝缘材料使用硬质塑料(PC/PA),而且在设计上更易于组装和现场安装。MC4面市后,迅速得到市场认可,逐渐成为光伏连接器的标准。
 
  MC4连接器分为线端和板端,通常意义上,大家所说的MC4指的是线端。MC4,由金属件和绝缘件两大部分组成。MC是Multi-Contact的缩写,4则为金属芯直径的尺寸。
 
  不同厂家连接器在规格、尺寸和公差等方面并不一致,所以根本无法100%匹配。倘若强行互插,会导致温度升高、接触电阻变化和IP等级无法保证的问题,进而严重影响电阻的发电效率和安全。
 
  由于Multi-Contact是世界上第一个做专业光伏连接器的,很多标准都是它定的,影响巨大,很多人误以为光伏连接器外文名字就是MC4,其实并不是,另一个做光伏连接器Amphenol/安费诺,出货量和它差不多,型号为HeliosH4。
 
  2、光伏连接器的核心技术
 
  光伏系统长期暴露在风雨、烈日和极端的温度变化中,连接器必须能够适应这些恶劣环境。它们不仅要可以防水、耐高温和对紫外线具有耐候性,而且要做到触摸保护、高载流能力及高效。同时,低接触电阻也是重要考量指标。所有这一切,还都必须贯穿于整个光伏系统生命周期,至少25年。
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