无法忽视的光伏组件连接器

1、6 / 6无法忽视的光伏组件连接器2014/6/26 11:09:39作者：肖蓓北极星太阳能光伏网讯：光伏组件，它的设计使用寿命都在25年以上，相应的对它所配套的电器元件工作寿命也提出了相应要求，每个电器元件都有他的机械寿命，电器寿命涉及到电站的最终利益，因此元器件的寿命及质量需要受到众人关注。许多光伏电站在高原地区使用，也有一部分以分布式发电的形式出现，分布比较分散， 这样的情况维护起来相对困难，为了减少维护成本，有效的途径是提升系统的可靠性，而系统的可靠取决于系统所采用的元器件可靠。这里我们关注的元器件不是平时大家注意到的主体部分，而是比较小的部分比如连接 器、低压电器、电缆等，往往越细节

2、的地方越容易产生问题，今天我们就以连接器展开分析。无处不在的连接器光伏电站日常维护中，主要设备如组件、直流配电柜、逆变器是主要关注对象，这部分是我们必须保持正常稳定的，因为他们故障发生的概率比较高，而且故障发生后影响很大。但是在一些环节中，有些故障人们根本不知道或者因为忽视而没有察觉，实际上他已经在不知不觉中损失了发电量， 换句话说，这也是我们可以提高发电量的地方。 到底哪些设备 影响发电量？在电站中有很多地方需要接口，组件、接线盒、逆变器、汇流箱等都需要一个设备-连接器。每个接线盒用一对连接器，每个汇流箱用到的数量和设计有关，一般8对到16对,15117.127M 25 37792A 存5

3、kWh172720 8*25-4318020kWh而逆变器用到2对到4对或者更多，同时，在最后搭建电站的过程中也要用一定数量的连接器。0 35 mQSmQ1一帘连椿罄功覃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*1432万元细件崖功事P：100MWQ#袜匕用为雀万舟.1500 I谢（不闷嗚弄侃覺圖时呵右疋曲呵250W

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5、要用到连接器，为此在现场我们可以看到各种连接器的产品应用，比如接线盒、汇流箱、组件、电缆等，连接器形状大同 小异。这几个设备是电站的主要组成部分，有时候出了事故，原本以为是接线盒或者组件本身出了问题，查来查去发现原来跟连接器有关。比如接头起火，很多业主会投诉到组件这块，因为有一端的连接器是组件自带的，但有些时候其实是连接器引起的。根据统计，由于连接器引发相关联的问题有：接触电阻变大，连接器发热、寿命缩短， 接头起火，连接器烧断，组串的组件断电，接线盒失效，组件漏电等，可造成系统无法正常 操纵、产品召回、电路板损坏、返工和维修，继而会造成主部件损失，影响电站发电效率， 最严重的是起火燃烧。（如图

6、一、图二）比如接触电阻变大，连接器的接触电阻直接影响到电站的发电效率，因此“低的接触电阻”是光伏连接器的必须要求。 另外，过高的接触电阻还可能造成连接器发热， 过热后引起 着火，这也是目前很多光伏电站出现的安全问题的起因。追溯这些问题的源头， 第一层被揭开的是末期的电站安装，调查发现很多电站在赶工期的过程中，对一些连接器的操作存在问题，直接为电站的后续运营埋下隐患。西部一些大型地面电站的施工队或EPC公司，对连接器认识不足，出现许多安装层面的问题。比如螺母式连接器，需要专业工具进行辅助操作，正确的操作下，连接器上的螺母不能被拧到底，在操作中应该留有约 2mm的间隙（间隙大小取决于电缆外径大小）

7、，如果螺母拧紧到底，会破坏连接器的密封性能。同时还存在压接问题， 表现最多的是压接工具不专业。 有些现场工人直接用劣质甚至是 通用工具做压接，这样会造成压接不良，比如接合部位电缆铜丝弯折、 有些铜丝没压接进去、 误压到电缆绝缘层等，压接不良的后果直接涉及电站安全。另一个表现是由于一味追求安装效率，造成压接品质下降。如果工程现场为了赶工无法保证每一处压接的品质，再加上使用不专业的工具会产生更多问题。安装工人本身的技术对连接器安装水平有影响，为此业内专业公司建议，如果使用专业工具加正确操作流程，会提高工程质量。第二层披露的是问题的主要源头，各种连接器产品混淆使用，不同品牌的连接器互插， 接线盒、汇

8、流箱、逆变器全部都使用不一样品牌的连接器，完全没有考虑连接器的匹配问题。记者采访了几家电站业主及 EPC公司，问及是否了解连接器，以及连接器存在匹配问题 时，他们的回答都很茫然。 个别大型地面电站的运维人员表示：“连接器供应商声明可以互插，与MCE插。”据了解，业主及运维人员的反馈的确是事实，目前基本上所有的光伏连接器供应商，都 会跟客户声明可以与 MC互插，为什么是MC绍据悉，MC是一款连接器产品型号，生产厂商是瑞士史陶比尔 Multi Con tact公司（业内通常简称 MC公司），2010年-2013年市场占有率50%以上，MC4是该公司旗下产品系列中的 一个型号，因适用面较广而知名度高

9、。那么，市场上的其他品牌连接器产品真的可以与MC互插？史陶比尔Multi Con tact公司光伏部门经理洪卫刚在接受PV- Tech采访时给予了确切回答：“连接器很大一部分问题来源就是出自互插，我们从不建议不同品牌的连接器进行互插互配，而且这也是不允许的，不同品牌的连接器不能互配，如果那样操作接触电阻会增高。认证机构也声明，不允许互配，只允许同一家厂家同一系列的产品进行互配。MC产品可以互配互插，兼容。”就此事笔者咨询了 TuY莱茵与TuY南德两家认证公司，得到的答案是，不同品牌之间的 连接器产品不能互配，如果一定要使用，最好提前做匹配性测试。TuV 南德光伏部门经理许海亮向PV-Tech表

10、示：“有些仿制的连接器设计相同，但电性能不同，产品存在本质差别，在目前的匹配性测试中出现了不少问题。通过测试，可以让电站业主更提前深入了解这其中的问题，比如在长期使用后， 未来在恶劣的环境中会出现失配等情况。”他建议组件及电站业主需要留意产品的材料及证书说明，再斟酌如何选用连接器。“最好的情况是在同一个阵列里使用同一家公司的同一组产品，但大部分电站拥有好几家连接器供应商，这些连接器能否匹配是个隐患。比如一个电站同时有MC人和、快可公司的连接器，即便三家公司都保证产品质量， 但也需要考虑互配问题。 为了尽可能降低风险， 现在也有许多公司及一些电站投资商，主动要求做匹配性测试。” TuV 南德光伏

11、产品部销售 经理朱其枫如是说，对此TuV莱茵光伏部门销售经理张家林也表示赞同， 他说莱茵做了很多 检测，因为发现了问题所以不建议互插互配。“电阻过大，连接器要起火的，接触电阻高会导致连接器烧断， 组串的组件断电。另外, 国内不少公司安装的时候靠硬连接， 导致接口发热，电缆线容易出问题，温度误差达到12-20 度。”史陶比尔 Multi Con tact公司光伏部门产品专家沈钱平指出问题的严重性。据悉，MC公司从来没有公开过自己产品的公差。也就是说，市面上的光伏连接器基本 上全部都是通过分析 MC的样品来制定自己产品的公差。在不考虑生产管控因素的影响下， 各家产品的公差上是存在差异的，不同品牌的

12、连接器在互插的情况下，存在很大隐患，尤其是使用连接器比较多的大型电站。目前对于互插问题， 在业内连接器、接线盒公司中存在较大争议，国内相当一部分连接器、接线盒公司表示，不同品牌产品通过了检测公司的测试，没有影响。由于没有统一标准，业内认证检测公司的标准也不一样，In tertek 公司对连接器互配问题与TuV莱茵、南德和UL有些不同，据Intertek 公司光伏组经理程万茂表示，在当前的一些匹配性测试中并未发现大量问题，但是就技术层面而言，除了电阻问题还有拉弧问题，连接器互插互配是存在隐患的。揭示的第三层是连接器制造企业鱼龙混杂， 很多小公司甚至作坊参与其中。在调研中发 现一个啼笑皆非的现象，

13、不少国内连接器厂家称自己生产的连接器产品为MC4他们以为这是业内对连接器的统称，还有个别公司则是连山寨都省掉，直接打上MC公司logo。“当这些山寨的标有 MC公司logo的连接器被拿回来检测时，我们感到很复杂，一方面 为我们的产品占有率及知名度感到高兴，另一方面还要应对各种山寨问题，不仅山寨还低 价。”据MC公司洪卫刚介绍，按照目前MC公司全球30-35GW的产能，已经将规模降本做到了极致，成本控制做的很好了，“但是人家为什么还比我们低？我们从材料选择、核心技术投入、制造工艺、制造设备、质量管控等方面进行分析，更低价格的实现往往牺牲了很多方面，使用二次回料就是目前普遍的错误的降本行为。低价竞

14、争往往会和偷工减料联系起来， 这是一个简单的道理。 就光伏行业而言，降本是一个持续而艰巨的任务，行业的各个环节都在努力，如提高转化效率，提升系统电压，颠覆性部件设计，提升自动化程度等。但是降本 的同时绝不能降低产品质量是必须要坚持的原则。”MC公司沈钱平补充道：“山寨也需要技术，MC拥有MultiamTechnology 表带技术（专利技术），不仅可以保证连接器接触电阻很低，并且是持续的低接触电阻。而且可计算可控，多大电流通过、接触电阻都可以算出。两个接触点的电阻分析出来，可以找出多大空间散热， 根据客户的需求选择适合的连接器产品。表带技术需要一些复杂的工艺技术，仿制的很容易变形，这是瑞士公司

15、的技术积累，产品设计本身的投入及价值没法比较。”25年400万度电据了解，连接器保持低接触电阻是一项基本要求，业内也有不少公司开始做到， 但是长期保持稳定的、低接触电阻需要更稳定的技术积累与研发支撑，连续长期的稳定、低接触电阻，不仅有效保障电站细小环节的正常运行，同时对电站会产生意想不到的收益。光伏连接器的接触电阻对光伏发电系统的效率影响究竟有多大，洪卫刚对此算了一笔账，他以一个100MW勺光伏项目为例，将 MC光伏连接器接触电阻（平均 0.35mQ ）和国际标 准EN5052仲规定的最大接触电阻 5mQ做比较（如表一）。从上面的计算可以看出， 相对于高的接触电阻， 较低的接触电阻使光伏系统每

16、年多发了 约16万度电，在25年时间里共计多发了约 400万度电，由此可见，持续低的接触电阻所带来 的经济效益是非常可观的。并且考虑到较高的接触电阻更容易发生故障，那么需要更多的零件更换和更多的维护时间，即意味着更高的维护成本。洪卫刚表示：“在国内连接器企业中， 短期内一些选择买市场上最好的产品解开复制的 公司会存在于市场中， 因为他们有了一部分长期合作的客户，有些也会在连接器可靠性性能方面做些考虑。未来，行业发展会更加专业化，接线盒制造和连接器制造会有越来越明显的区分，连接器标准及接线盒标准会在各自领域进一步完善，产业链各环节材料的集中度会增强。当然，最后真正想做长久的企业会关注材料本身，工艺过程，制造水平及品牌。以材料 本身而言，国外的铜材料和国内的铜材料都属于铜材料，名称相同，可是其中的元素配比是不一样的，导致部件的性能存在差异，因此，我们还需要长期的学习积累。从第一层到第三层的揭露，是相互关联的三个环节，没有混乱的企业就没有