無法忽視的光伏組件連接器

1、6 / 6無法忽視的光伏組件連接器2014/6/26 11:09:39作者：肖蓓北極星太陽能光伏網訊：光伏組件，它的設計使用壽命都在25年以上，相應的對它所配套的電器元件工作壽命也提出了相應要求，每個電器元件都有他的機械壽命，電器壽命涉及到電站的最終利益，因此元器件的壽命及質量需要受到眾人關注。許多光伏電站在高原地區(qū)使用，也有一部分以分布式發(fā)電的形式出現，分布比較分散， 這樣的情況維護起來相對困難，為了減少維護成本，有效的途徑是提升系統(tǒng)的可靠性，而系統(tǒng)的可靠取決于系統(tǒng)所采用的元器件可靠。這里我們關注的元器件不是平時大家注意到的主體部分，而是比較小的部分比如連接 器、低壓電器、電纜等，往往越細節(jié)

2、的地方越容易產生問題，今天我們就以連接器展開分析。無處不在的連接器光伏電站日常維護中，主要設備如組件、直流配電柜、逆變器是主要關注對象，這部分是我們必須保持正常穩(wěn)定的，因為他們故障發(fā)生的概率比較高，而且故障發(fā)生后影響很大。但是在一些環(huán)節(jié)中，有些故障人們根本不知道或者因為忽視而沒有察覺，實際上他已經在不知不覺中損失了發(fā)電量， 換句話說，這也是我們可以提高發(fā)電量的地方。 到底哪些設備 影響發(fā)電量？在電站中有很多地方需要接口，組件、接線盒、逆變器、匯流箱等都需要一個設備-連接器。每個接線盒用一對連接器，每個匯流箱用到的數量和設計有關，一般8對到16對,15117.127M 25 37792A 存5

3、kWh172720 8*25-4318020kWh而逆變器用到2對到4對或者更多，同時，在最后搭建電站的過程中也要用一定數量的連接器。0 35 mQSmQ1一簾連椿罄功覃HH! Pxr8 28 X0.OOO35 0 02399544WSxO DOS = 0.327 W002399M4 k 420000 10 078 kW0 3427x420000- f43 934 kW10 07 N 1500 * 15117 157 kWhf43 W i 10 二 )72720 8 kWh25 i?軽期*1432萬元細件崖功事P：100MWQ#襪匕用為雀萬舟.1500 I謝（不悶嗚弄侃覺圖時呵右疋曲呵250W

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5、要用到連接器，為此在現場我們可以看到各種連接器的產品應用，比如接線盒、匯流箱、組件、電纜等，連接器形狀大同 小異。這幾個設備是電站的主要組成部分，有時候出了事故，原本以為是接線盒或者組件本身出了問題，查來查去發(fā)現原來跟連接器有關。比如接頭起火，很多業(yè)主會投訴到組件這塊，因為有一端的連接器是組件自帶的，但有些時候其實是連接器引起的。根據統(tǒng)計，由于連接器引發(fā)相關聯的問題有：接觸電阻變大，連接器發(fā)熱、壽命縮短， 接頭起火，連接器燒斷，組串的組件斷電，接線盒失效，組件漏電等，可造成系統(tǒng)無法正常 操縱、產品召回、電路板損壞、返工和維修，繼而會造成主部件損失，影響電站發(fā)電效率， 最嚴重的是起火燃燒。（如圖

6、一、圖二）比如接觸電阻變大，連接器的接觸電阻直接影響到電站的發(fā)電效率，因此“低的接觸電阻”是光伏連接器的必須要求。 另外，過高的接觸電阻還可能造成連接器發(fā)熱， 過熱后引起 著火，這也是目前很多光伏電站出現的安全問題的起因。追溯這些問題的源頭， 第一層被揭開的是末期的電站安裝，調查發(fā)現很多電站在趕工期的過程中，對一些連接器的操作存在問題，直接為電站的后續(xù)運營埋下隱患。西部一些大型地面電站的施工隊或EPC公司，對連接器認識不足，出現許多安裝層面的問題。比如螺母式連接器，需要專業(yè)工具進行輔助操作，正確的操作下，連接器上的螺母不能被擰到底，在操作中應該留有約 2mm的間隙（間隙大小取決于電纜外徑大小）

7、，如果螺母擰緊到底，會破壞連接器的密封性能。同時還存在壓接問題， 表現最多的是壓接工具不專業(yè)。 有些現場工人直接用劣質甚至是 通用工具做壓接，這樣會造成壓接不良，比如接合部位電纜銅絲彎折、 有些銅絲沒壓接進去、 誤壓到電纜絕緣層等，壓接不良的后果直接涉及電站安全。另一個表現是由于一味追求安裝效率，造成壓接品質下降。如果工程現場為了趕工無法保證每一處壓接的品質，再加上使用不專業(yè)的工具會產生更多問題。安裝工人本身的技術對連接器安裝水平有影響，為此業(yè)內專業(yè)公司建議，如果使用專業(yè)工具加正確操作流程，會提高工程質量。第二層披露的是問題的主要源頭，各種連接器產品混淆使用，不同品牌的連接器互插， 接線盒、匯

8、流箱、逆變器全部都使用不一樣品牌的連接器，完全沒有考慮連接器的匹配問題。記者采訪了幾家電站業(yè)主及 EPC公司，問及是否了解連接器，以及連接器存在匹配問題 時，他們的回答都很茫然。 個別大型地面電站的運維人員表示：“連接器供應商聲明可以互插，與MCE插?！睋私?，業(yè)主及運維人員的反饋的確是事實，目前基本上所有的光伏連接器供應商，都 會跟客戶聲明可以與 MC互插，為什么是MC紹據悉，MC是一款連接器產品型號，生產廠商是瑞士史陶比爾 Multi Con tact公司（業(yè)內通常簡稱 MC公司），2010年-2013年市場占有率50%以上，MC4是該公司旗下產品系列中的 一個型號，因適用面較廣而知名度高

9、。那么，市場上的其他品牌連接器產品真的可以與MC互插？史陶比爾Multi Con tact公司光伏部門經理洪衛(wèi)剛在接受PV- Tech采訪時給予了確切回答：“連接器很大一部分問題來源就是出自互插，我們從不建議不同品牌的連接器進行互插互配，而且這也是不允許的，不同品牌的連接器不能互配，如果那樣操作接觸電阻會增高。認證機構也聲明，不允許互配，只允許同一家廠家同一系列的產品進行互配。MC產品可以互配互插，兼容?！本痛耸鹿P者咨詢了 TuY萊茵與TuY南德兩家認證公司，得到的答案是，不同品牌之間的 連接器產品不能互配，如果一定要使用，最好提前做匹配性測試。TuV 南德光伏部門經理許海亮向PV-Tech表

10、示：“有些仿制的連接器設計相同，但電性能不同，產品存在本質差別，在目前的匹配性測試中出現了不少問題。通過測試，可以讓電站業(yè)主更提前深入了解這其中的問題，比如在長期使用后， 未來在惡劣的環(huán)境中會出現失配等情況?！彼ㄗh組件及電站業(yè)主需要留意產品的材料及證書說明，再斟酌如何選用連接器。“最好的情況是在同一個陣列里使用同一家公司的同一組產品，但大部分電站擁有好幾家連接器供應商，這些連接器能否匹配是個隱患。比如一個電站同時有MC人和、快可公司的連接器，即便三家公司都保證產品質量， 但也需要考慮互配問題。 為了盡可能降低風險， 現在也有許多公司及一些電站投資商，主動要求做匹配性測試?！?TuV 南德光伏

11、產品部銷售 經理朱其楓如是說，對此TuV萊茵光伏部門銷售經理張家林也表示贊同， 他說萊茵做了很多 檢測，因為發(fā)現了問題所以不建議互插互配?！半娮柽^大，連接器要起火的，接觸電阻高會導致連接器燒斷， 組串的組件斷電。另外, 國內不少公司安裝的時候靠硬連接， 導致接口發(fā)熱，電纜線容易出問題，溫度誤差達到12-20 度。”史陶比爾 Multi Con tact公司光伏部門產品專家沈錢平指出問題的嚴重性。據悉，MC公司從來沒有公開過自己產品的公差。也就是說，市面上的光伏連接器基本 上全部都是通過分析 MC的樣品來制定自己產品的公差。在不考慮生產管控因素的影響下， 各家產品的公差上是存在差異的，不同品牌的

12、連接器在互插的情況下，存在很大隱患，尤其是使用連接器比較多的大型電站。目前對于互插問題， 在業(yè)內連接器、接線盒公司中存在較大爭議，國內相當一部分連接器、接線盒公司表示，不同品牌產品通過了檢測公司的測試，沒有影響。由于沒有統(tǒng)一標準，業(yè)內認證檢測公司的標準也不一樣，In tertek 公司對連接器互配問題與TuV萊茵、南德和UL有些不同，據Intertek 公司光伏組經理程萬茂表示，在當前的一些匹配性測試中并未發(fā)現大量問題，但是就技術層面而言，除了電阻問題還有拉弧問題，連接器互插互配是存在隱患的。揭示的第三層是連接器制造企業(yè)魚龍混雜， 很多小公司甚至作坊參與其中。在調研中發(fā) 現一個啼笑皆非的現象，

13、不少國內連接器廠家稱自己生產的連接器產品為MC4他們以為這是業(yè)內對連接器的統(tǒng)稱，還有個別公司則是連山寨都省掉，直接打上MC公司logo?！爱斶@些山寨的標有 MC公司logo的連接器被拿回來檢測時，我們感到很復雜，一方面 為我們的產品占有率及知名度感到高興，另一方面還要應對各種山寨問題，不僅山寨還低 價。”據MC公司洪衛(wèi)剛介紹，按照目前MC公司全球30-35GW的產能，已經將規(guī)模降本做到了極致，成本控制做的很好了，“但是人家為什么還比我們低？我們從材料選擇、核心技術投入、制造工藝、制造設備、質量管控等方面進行分析，更低價格的實現往往犧牲了很多方面，使用二次回料就是目前普遍的錯誤的降本行為。低價競

14、爭往往會和偷工減料聯系起來， 這是一個簡單的道理。 就光伏行業(yè)而言，降本是一個持續(xù)而艱巨的任務，行業(yè)的各個環(huán)節(jié)都在努力，如提高轉化效率，提升系統(tǒng)電壓，顛覆性部件設計，提升自動化程度等。但是降本 的同時絕不能降低產品質量是必須要堅持的原則?！盡C公司沈錢平補充道：“山寨也需要技術，MC擁有MultiamTechnology 表帶技術（專利技術），不僅可以保證連接器接觸電阻很低，并且是持續(xù)的低接觸電阻。而且可計算可控，多大電流通過、接觸電阻都可以算出。兩個接觸點的電阻分析出來，可以找出多大空間散熱， 根據客戶的需求選擇適合的連接器產品。表帶技術需要一些復雜的工藝技術，仿制的很容易變形，這是瑞士公司

15、的技術積累，產品設計本身的投入及價值沒法比較。”25年400萬度電據了解，連接器保持低接觸電阻是一項基本要求，業(yè)內也有不少公司開始做到， 但是長期保持穩(wěn)定的、低接觸電阻需要更穩(wěn)定的技術積累與研發(fā)支撐，連續(xù)長期的穩(wěn)定、低接觸電阻，不僅有效保障電站細小環(huán)節(jié)的正常運行，同時對電站會產生意想不到的收益。光伏連接器的接觸電阻對光伏發(fā)電系統(tǒng)的效率影響究竟有多大，洪衛(wèi)剛對此算了一筆賬，他以一個100MW勺光伏項目為例，將 MC光伏連接器接觸電阻（平均 0.35mQ ）和國際標 準EN5052仲規(guī)定的最大接觸電阻 5mQ做比較（如表一）。從上面的計算可以看出， 相對于高的接觸電阻， 較低的接觸電阻使光伏系統(tǒng)每

16、年多發(fā)了 約16萬度電，在25年時間里共計多發(fā)了約 400萬度電，由此可見，持續(xù)低的接觸電阻所帶來 的經濟效益是非常可觀的。并且考慮到較高的接觸電阻更容易發(fā)生故障，那么需要更多的零件更換和更多的維護時間，即意味著更高的維護成本。洪衛(wèi)剛表示：“在國內連接器企業(yè)中， 短期內一些選擇買市場上最好的產品解開復制的 公司會存在于市場中， 因為他們有了一部分長期合作的客戶，有些也會在連接器可靠性性能方面做些考慮。未來，行業(yè)發(fā)展會更加專業(yè)化，接線盒制造和連接器制造會有越來越明顯的區(qū)分，連接器標準及接線盒標準會在各自領域進一步完善，產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)材料的集中度會增強。當然，最后真正想做長久的企業(yè)會關注材料本身，工藝過程，制造水平及品牌。以材料 本身而言，國外的銅材料和國內的銅材料都屬于銅材料，名稱相同，可是其中的元素配比是不一樣的，導致部件的性能存在差異，因此，我們還需要長期的學習積累。從第一層到第三層的揭露，是相互關聯的三個環(huán)節(jié)，沒有混亂的企業(yè)就沒有