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光伏组件连接器失效原因大揭秘

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的接线盒、连接器都是不引人瞩目的小部件。然而,这两个小部件如果质量不过关,将是巨大的安全隐患!可能引起火灾,给电站带来巨大损失。

图1:国内连接器烧毁案例

之前,国外知名机构 Fraunhofer ISE和TÜV联合对光伏系统火灾原因调查后发现排在第一位和第三位的火灾原因都与连接器有关。

Source: Results of FMEA-Analysis ”PV-Brandschutz” Project Fraunhofer ISE&TÜV

发生火灾的根本原因就在于:

通流情况下连接器的电阻增大导致温升增加并超出 塑料外壳及金属件所能承受的温度范围从而引发火灾。因此,连接器的失效并引发火灾是由塑料外壳和金属件共同作用的结果。

本文从金属件、密封性及绝缘材料的选择三个方面分析失效原因进行分析,将根据现有样品情况着重分析这两方面并从理论上阐述导致接触电阻增大的根本原因,参照图2。

图2:失效样品分析树形图

一、金属件部分造成的失效分析

金属件是连接器组成的主体,也是最主要的通流路径。在各种环境下运行时,稳定的电阻就是保障连接器正常工作的前提条件。

通常意义上连接器的接触电阻R(图3)由3部分组成,即Rco、金属件内阻及Rcr。

图3:连接器接触电阻R示意图(插合状态)

对所有的样品进行初步外观分析后发现,连接器烧毁的部位主要存在于连接器的中间部分(即A-B段,记为Rco)及两端压接部分(即C-D段,记为Rcr)(见图4)。

图4:光伏连接器示意图

1、电阻Rco的失效分析

电阻Rco是连接器对插后金属件搭接部分的电阻。如果Rco不正常增大就会导致温度升高,进而导致连接器中间部位引发火灾,见图5。

图5