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浅析劣质MC4连接器对太阳能系统的危害

2018-02-07

电站里最多的零部件是什么?有人会说是组件,1MW的光伏电站里大约有4000块光伏组件。但有一种零部件用量比组件还多10%,大约要用到4400个。它就是连接器,存在于光伏电站的各个电连接点,不仅用于组件的接线盒,同样在逆变器、汇流箱中发挥重要作用。
连接器看似功能单一:联结电路,通过电流。但作为数量最多的零部件,可想而知它的好坏,从某种意义上决定了电站是否能够高效运转。
在2002年以前成立于1962年的Multi-Contact(简称“MC”)公司是世上第一款也是第一代光伏连接器MC3的发明者,在全球已经应用了多年。2002年两家瑞士集团合并,MC也就成为史陶比尔集团工业连接器的品牌之一,全面负责光伏及非光伏电连接业务。也正是2002年,第二代光伏连接器MC4正式推向市场。

MC4连接器在光伏电站投资中占比极少,因此大部分电站业主对此都缺乏了解,要求也很低:能接上就行。连接器头分公母两端,其中一端连在组件或逆变器一侧,因此在山寨横行的市场上,公母头往往是不匹配的。山寨产品有些只追求将尺寸做到一致,能够安装,更有甚至连这点都无法做到。

虽然Multi-Contact长期占据着光伏连接器第一品牌,但山寨产品成本更低,国内光伏电站之前不重视质量,直到度电补贴才算回归正轨。即使是现在,由于业主方往往不关注这么细小的零部件,导致施工单位为节约成本而选用劣质连接器或者使用了劣质连接器的组件和逆变器。

连接器的材料都能得到保障,那么其质量主要取决于接触电阻的高低及接触电阻值的稳定性,接触电阻越低,连接部分功率损耗越小。高电阻连接器不仅增加发电损失,同时会发出更多热量,造成零部件老化,更有发生火灾的风险。由于光伏电站要运行25年甚至30年,因此对光伏连接器的电阻值的稳定性提出要求,不仅要求初始电阻值低,更要求长期运行的电阻值不能增加太多即保持长期稳定低的接触电阻是对光伏连接器品质要求。

家用的插板和插头都是金属片,插板往往出现过热甚至熔化的现象,这是由于用了劣质的插板导致有效接触面积过小,在用热得快等大功率负载时发热过大。

Multilam技术主要是在连接器的公母头之间加入了形似表带的特殊金属弹片,替代原有不规则的接触面,大大增加了有效接触面积,形成典型的并联电路,具备载流能力高、功率损耗和接触电阻最小、抗冲击、抗腐蚀耐高温等特点,并且能够长期保持这样的性能。而这个技术,竟然是Multi-Contact发明于上世纪60年代的,它在高压开关,断路器,母线等电力输配领域广泛应用,这个经典设计一直沿用至今。

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