光伏系統(tǒng)中的連接器組件

光伏發(fā)電的發(fā)展可以說(shuō)是日新月異，向著碳中和這一目標(biāo)加速前進(jìn)。從光伏組件到光伏匯流箱，從光伏匯流箱到逆變器，從逆變器到電網(wǎng)，整個(gè)光伏系統(tǒng)需要把大量組件的電量匯集在一起。所有環(huán)節(jié)都依賴電纜和連接器，光伏連接器不僅要經(jīng)久耐用，能夠抵御嚴(yán)苛的環(huán)境，還要滿足日益增長(zhǎng)的電氣性能需求。

在所有的連接器品類里，我們都會(huì)首先關(guān)注可靠性，在光伏連接器更是如此，光伏連接器應(yīng)該具備和整個(gè)光伏系統(tǒng)同樣的生命周期。光伏系統(tǒng)長(zhǎng)期暴露在風(fēng)雨、烈日和極端的溫度變化中，連接器不僅要可以防水、耐高溫還要對(duì)紫外線具有耐受性。

直流連接：提高可靠性、降低功率損耗

整個(gè)光伏系統(tǒng)中直流端連接都廣泛采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的MC4（類MC4）連接器。除了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)外，各個(gè)國(guó)家或地區(qū)也有本地認(rèn)可的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光伏系統(tǒng)中的連接器的絕緣強(qiáng)度、電氣間隙、IP防護(hù)等級(jí)，安全性能都做了明確的要求，連接器滿足這些標(biāo)準(zhǔn)即可。

TUV/UL/JET三認(rèn)證代表了光伏直流端連接器最高的可靠性，目前也只有史陶比爾的原版MC4-Evo 2系列能做到DC 1500V的TUV/UL/JET三認(rèn)證。國(guó)內(nèi)廠商較為出名的快可QC4.10-cds系列是1500V TUV/UL雙認(rèn)證，TE的SOLARLOK SLK 2.0系列同樣是TUV/UL雙認(rèn)證，還有一些國(guó)內(nèi)外廠商的TUV單認(rèn)證也都能體現(xiàn)器件足夠的可靠性。

（MC4-Evo 2系列，史陶比爾） 可靠性同樣體現(xiàn)在端接環(huán)節(jié)上，光伏直流連接器壓接技術(shù)里面有非常多的門(mén)道。直流端子要用專業(yè)的工具來(lái)壓接，壓接的可靠性很大程度上取決于工具和操作。大多數(shù)光伏連接器都是在工廠內(nèi)通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備完成壓接，這樣質(zhì)量相對(duì)會(huì)更有保障。 解決安全可靠性上的風(fēng)險(xiǎn)后，降低接觸電阻，提高能量傳輸效率是光伏直流連接器一直以來(lái)的技術(shù)發(fā)展風(fēng)向。更低的接觸電阻（＜0.35mΩ）能夠保障設(shè)備高效的傳輸能力，大幅降低功率損耗，這也有助于長(zhǎng)期的可靠運(yùn)行。持續(xù)升高的接觸電阻（比如材料性能缺陷）會(huì)明顯降低設(shè)備的效率。

總線匯流連接：淘汰匯流箱實(shí)現(xiàn)安全的電氣連接
光伏系統(tǒng)的直流匯流箱中排布著密集的線路與電器，在密封的金屬箱體環(huán)境下，連接點(diǎn)在箱體內(nèi)熱量會(huì)比較高，長(zhǎng)期運(yùn)行容易出現(xiàn)電器發(fā)熱等問(wèn)題，隱患不小。 總線匯流這種解決方案，使用IPC絕緣穿刺連接器將光伏組件串并連至匯流總線上，直接取代直流匯流箱。旨在淘汰匯流箱的連接方案大大減少了光伏組件跳線，整體成本上也更有優(yōu)勢(shì)。

（光伏絕緣穿刺連接器，TE） 絕緣穿刺技術(shù)IPC，可以讓連接器不需要在進(jìn)行連接前剝離導(dǎo)線絕緣層，因而可為電氣連接提供保護(hù)、絕緣和高質(zhì)量密封。再配合帶熔斷功能的光伏保險(xiǎn)線纜，總線匯流連接能夠給光伏組件串提供近端的保護(hù)功能。 此外，絕緣穿刺連接器的金屬刀片用密封復(fù)合材料包裹，確保了光伏電纜可承受高達(dá)1.5 kV 直流的電氣連接。

交流升壓連接：中高壓電纜中間接頭的安全考量
在交流升壓站，35kV的中壓電氣系統(tǒng)和110kV/220kV的高壓升壓系統(tǒng)普遍存在，中高壓產(chǎn)品的電壓等級(jí)比較高，電纜附件產(chǎn)品容易發(fā)生局放、擊穿問(wèn)題，中高壓電纜接頭的安全是交流升壓連接中最重要的一環(huán)。 通常為了保證電纜的防水等安全功能，光伏系統(tǒng)中電纜盡可能少的使用中間接頭，主要是為了避免電纜接頭處理不當(dāng)留下安全隱患。如果要使用中間接頭，一定要使用接線盒，還要保證連接無(wú)異常。 熱縮電纜接頭利用加熱使絕緣套收縮后緊密包裹住電纜，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜的密封保護(hù)。冷縮電纜接頭是利用彈性體材料壓緊電纜實(shí)現(xiàn)密封保護(hù)。在交流升壓連接中使用時(shí)主要考慮其耐壓，按照CENELEC HD 629.1標(biāo)準(zhǔn)，這些接頭的電壓范圍要高達(dá)42kV電壓，按照IEEE 404標(biāo)準(zhǔn)，耐壓要能夠達(dá)到35kV。 接線盒則最好能夠提供接觸電容測(cè)試點(diǎn)以判斷電路是否通電，這種監(jiān)視和檢測(cè)電壓的能力將提高整個(gè)光伏連接系統(tǒng)的可靠性與安全性。

小結(jié)
光伏系統(tǒng)的安全運(yùn)行是大家關(guān)注的重點(diǎn)，要保證其安全穩(wěn)定的長(zhǎng)期運(yùn)行，整個(gè)連接系統(tǒng)每一個(gè)環(huán)節(jié)都要做到萬(wàn)無(wú)一失。在滿足光伏系統(tǒng)安全性可靠性的要求后，連接器選型再考慮高效傳輸相關(guān)的指標(biāo)，做到防患于未然。

審核編輯 ：李倩