淺析劣質(zhì)MC4連接器對(duì)太陽能系統(tǒng)的危害
電站里最多的零部件是什么?有人會(huì)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(gè)。它就是連接器,存在于光伏電站的各個(gè)電連接點(diǎn),不僅用于組件的接線盒,同樣在逆變器、匯流箱中發(fā)揮重要作用。
連接器看似功能單一:聯(lián)結(jié)電路,通過電流。但作為數(shù)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(yùn)轉(zhuǎn)。
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(fā)明者,在全球已經(jīng)應(yīng)用了多年。2002年兩家瑞士集團(tuán)合并,MC也就成為史陶比爾集團(tuán)工業(yè)連接器的品牌之一,全面負(fù)責(zé)光伏及非光伏電連接業(yè)務(wù)。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(yè)主對(duì)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(cè),因此在山寨橫行的市場上,公母頭往往是不匹配的。山寨產(chǎn)品有些只追求將尺寸做到一致,能夠安裝,更有甚至連這點(diǎn)都無法做到。
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雖然Multi-Contact長期占據(jù)著光伏連接器第一品牌,但山寨產(chǎn)品成本更低,國內(nèi)光伏電站之前不重視質(zhì)量,直到度電補(bǔ)貼才算回歸正軌。即使是現(xiàn)在,由于業(yè)主方往往不關(guān)注這么細(xì)小的零部件,導(dǎo)致施工單位為節(jié)約成本而選用劣質(zhì)連接器或者使用了劣質(zhì)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(zhì)量主要取決于接觸電阻的高低及接觸電阻值的穩(wěn)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(fā)電損失,同時(shí)會(huì)發(fā)出更多熱量,造成零部件老化,更有發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。由于光伏電站要運(yùn)行25年甚至30年,因此對(duì)光伏連接器的電阻值的穩(wěn)定性提出要求,不僅要求初始電阻值低,更要求長期運(yùn)行的電阻值不能增加太多即保持長期穩(wěn)定低的接觸電阻是對(duì)光伏連接器品質(zhì)要求。
家用的插板和插頭都是金屬片,插板往往出現(xiàn)過熱甚至熔化的現(xiàn)象,這是由于用了劣質(zhì)的插板導(dǎo)致有效接觸面積過小,在用熱得快等大功率負(fù)載時(shí)發(fā)熱過大。
Multilam技術(shù)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(guī)則的接觸面,大大增加了有效接觸面積,形成典型的并聯(lián)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(diǎn),并且能夠長期保持這樣的性能。而這個(gè)技術(shù),竟然是Multi-Contact發(fā)明于上世紀(jì)60年代的,它在高壓開關(guān),斷路器,母線等電力輸配領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,這個(gè)經(jīng)典設(shè)計(jì)一直沿用至今。