詳細解讀:太陽(yáng)能光伏連接器mc4
MC4對光伏從業(yè)者來(lái)說(shuō),并不陌生,它幾乎已經(jīng)成為光伏連接器的代名詞。在組件、匯流箱和逆變器等光伏發(fā)電的重要部件上,都可以發(fā)現MC4的身影,它們承擔起電站成功連接的重任。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201710/365860.htm截至2015年底,中國光伏累計裝機容量43.18GW,位居全球第一。以1MW用量約4200套光伏連接器來(lái)計算,中國目前共有約1.8億套連接器被安裝。若以風(fēng)險的角度看待,意味著(zhù)有至少1.8億個(gè)風(fēng)險點(diǎn)需要不同的電站業(yè)主去監控。
盡管如此,在電站設計、建設及運維的階段,這個(gè)小部件卻還是經(jīng)常被忽視。究其原因,與大家對MC4的認識有很大關(guān)系。
也許是時(shí)候,一起重新認識MC4了!
一、光伏連接器小史
對于光伏連接器來(lái)說(shuō),1996年和2002年是兩個(gè)十分重要的年份。這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),也與光伏行業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展節點(diǎn)相吻合。盡管光伏連接器并沒(méi)有與光伏行業(yè)相伴而生,但是它的出現對光伏安裝量的快速攀升起到了較大的促進(jìn)作用。
1996年前 ,光伏電纜采用螺絲端子或者接合連接件(splice connecTIon)進(jìn)行連接。隨著(zhù)光伏系統安裝量的增加,業(yè)內對快速、安全和易操作的連接方案需求愈發(fā)強烈。
因光伏系統長(cháng)期暴露在風(fēng)雨、烈日和極端的溫度變化中,連接器必須能夠適應這些惡劣環(huán)境。它們不僅要可以防水、耐高溫和對紫外線(xiàn)具有耐候性,而且要做到觸摸保護、高載流能力及高效。同時(shí),低接觸電阻也是重要考量指標。所有這一切,還都必須貫穿于整個(gè)光伏系統生命周期,至少20年。
1996年,基于這些應用環(huán)境及市場(chǎng)需求,一種新型的插入式連接器(plug-in connector)應運而生,這就是全球第一款真正意義上的光伏連接器——MC3。它的發(fā)明者是瑞士公司MulTI-Contact(2002年,并入史陶比爾集團,作為旗下電連接器品牌),MC即品牌縮寫(xiě),3則是金屬芯直徑的尺寸。MC3的主體采用TPE材料(熱塑性彈性體),并通過(guò)摩擦力配合以實(shí)現物理連接。MC3更為重要的是,其連接系統采用MULTILAM技術(shù),以保障連接的持久穩定性。后來(lái),眾多連接器廠(chǎng)商均是在模仿MULTILAM技術(shù)。
2002年,MC4的誕生再次重新定義光伏連接器,它真正實(shí)現了“即插即用”(plug and play)。絕緣材料使用硬質(zhì)塑料(PC/PA),而且在設計上更易于組裝和現場(chǎng)安裝。MC4面市后,迅速得到市場(chǎng)認可,逐漸成為光伏連接器的標準。許多廠(chǎng)家將自家連接器稱(chēng)為“××MC4”,如果在阿里巴巴搜索MC4,你可以得到約44000個(gè)相關(guān)產(chǎn)品,可見(jiàn)MC4強大的市場(chǎng)影響力。
MC4隨著(zhù)市場(chǎng)需求變化,陸續推出了MC4-Evo2和MC4-Evo3系列。MC4系列連接器,已經(jīng)完全能夠滿(mǎn)足客戶(hù)對1500V光伏系統的需求。
二、MC4與“類(lèi)MC4”
MC4連接器分為線(xiàn)端和板端,通常意義上,大家所說(shuō)的MC4指的是線(xiàn)端。MC4,由金屬件和絕緣件兩大部分組成。
如前所述,MC是Multi-Contact的縮寫(xiě),4則為金屬芯直徑的尺寸。因此,在光伏連接器市場(chǎng),對于眾多所謂MC4需要重新做一個(gè)澄清,它們被稱(chēng)為“類(lèi)MC4”或許更為合適。
除了一些外觀(guān)上的差異(如形狀/logo等),MC4與“類(lèi)MC4”核心的不同在于是否使用MULTILAM技術(shù)。MULTILAM技術(shù)具有長(cháng)期的穩定性,能夠保障連接器在光伏系統整個(gè)壽命周期內,保持持續較低的接觸電阻。
“類(lèi)MC4”出于市場(chǎng)原因,宣稱(chēng)可與MC4互插。盡管外形上,看似完成了連接,但是隱形的安全風(fēng)險已然發(fā)生。不同廠(chǎng)家連接器在規格、尺寸和公差等方面并不一致,所以根本無(wú)法100%匹配。倘若強行互插,會(huì )導致溫度升高、接觸電阻變化和IP等級無(wú)法保證的問(wèn)題,進(jìn)而嚴重影響電阻的發(fā)電效率和安全。
更為嚴重的是,若真得出現問(wèn)題,則極有可能導致法律糾紛。由于相關(guān)法規并不健全,由互插導致的問(wèn)題,責任很有可能由電站安裝商承擔。
因此無(wú)論T?V/UL,還是Multi-Contact,都已出具禁止不同廠(chǎng)家連接器互插的聲明。
三、連接器的技術(shù)風(fēng)險
在光伏電站的評估、設計、采購、施工、建設及運維等各個(gè)階段,均存在不確定性的風(fēng)險(政策/技術(shù)/自然環(huán)境/法律等),若控制不當,則會(huì )影響光伏系統收益。
單就光伏連接器來(lái)說(shuō),其技術(shù)風(fēng)險體現在質(zhì)量、應用、安裝以及運維各方面,如下圖所示。
需要指出的是,連接器失效進(jìn)而引發(fā)火災的根本原因:通流情況下,連接器的接觸電阻增大導致溫升增加,并超出塑料外殼及金屬件所能承受的溫度范圍。
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