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淺析劣質MC4連接器對太陽能系統的危害

2018-02-07

電站里最多的零部件是什么?有人會說是組件,1MW的光伏電站里大約有4000塊光伏組件。但有一種零部件用量比組件還多10%,大約要用到4400個。它就是連接器,存在于光伏電站的各個電連接點,不僅用于組件的接線盒,同樣在逆變器、匯流箱中發揮重要作用。
連接器看似功能單一:聯結電路,通過電流。但作為數量最多的零部件,可想而知它的好壞,從某種意義上決定了電站是否能夠高效運轉。
在2002年以前成立于1962年的Multi-Contact(簡稱“MC”)公司是世上第一款也是第一代光伏連接器MC3的發明者,在全球已經應用了多年。2002年兩家瑞士集團合并,MC也就成為史陶比爾集團工業連接器的品牌之一,全面負責光伏及非光伏電連接業務。也正是2002年,第二代光伏連接器MC4正式推向市場。

MC4連接器在光伏電站投資中占比極少,因此大部分電站業主對此都缺乏了解,要求也很低:能接上就行。連接器頭分公母兩端,其中一端連在組件或逆變器一側,因此在山寨橫行的市場上,公母頭往往是不匹配的。山寨產品有些只追求將尺寸做到一致,能夠安裝,更有甚至連這點都無法做到。

雖然Multi-Contact長期占據著光伏連接器第一品牌,但山寨產品成本更低,國內光伏電站之前不重視質量,直到度電補貼才算回歸正軌。即使是現在,由于業主方往往不關注這么細小的零部件,導致施工單位為節約成本而選用劣質連接器或者使用了劣質連接器的組件和逆變器。

連接器的材料都能得到保障,那么其質量主要取決于接觸電阻的高低及接觸電阻值的穩定性,接觸電阻越低,連接部分功率損耗越小。高電阻連接器不僅增加發電損失,同時會發出更多熱量,造成零部件老化,更有發生火災的風險。由于光伏電站要運行25年甚至30年,因此對光伏連接器的電阻值的穩定性提出要求,不僅要求初始電阻值低,更要求長期運行的電阻值不能增加太多即保持長期穩定低的接觸電阻是對光伏連接器品質要求。

家用的插板和插頭都是金屬片,插板往往出現過熱甚至熔化的現象,這是由于用了劣質的插板導致有效接觸面積過小,在用熱得快等大功率負載時發熱過大。

Multilam技術主要是在連接器的公母頭之間加入了形似表帶的特殊金屬彈片,替代原有不規則的接觸面,大大增加了有效接觸面積,形成典型的并聯電路,具備載流能力高、功率損耗和接觸電阻最小、抗沖擊、抗腐蝕耐高溫等特點,并且能夠長期保持這樣的性能。而這個技術,竟然是Multi-Contact發明于上世紀60年代的,它在高壓開關,斷路器,母線等電力輸配領域廣泛應用,這個經典設計一直沿用至今。

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