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光伏连接器兼容性规则可能会纳入美国国家电气法规

2020-09-28 14:50:54 来源:连接器世界网 作者:Mayfield Renewables技术服务高级项目经理David Brearley

太阳能行业最危险的误解可能是光伏连接器“兼容性”概念的严重缺陷。作为2020年修订版的一部分,负责《美国国家电气法规》第690条的法规制定小组引入了旨在降低与光伏模块连接器相关的性能和安全风险的语言。行业利益相关者应该明智地预先计划最终采用这些看似很小但随之而来的变化。

毫不奇怪,模块连接器是太阳能电气系统中常见的故障点。毕竟,连接器比模块、电源转换器或过流保护设备要多。随着模块级快速关闭的出现,尤其在屋顶安装的系统中,连接器数量大约增加或增加三倍。但是,并非所有PV连接器故障都是一样的。

作为对太阳能项目风险的技术评估的一部分,德国莱茵TÜV根据影响的严重性、发生的可能性和可检测性,评估了不同的光伏组件故障模式。根据此故障模式和影响分析(FMEA)的结果,与异种连接器相关的故障代表了对光伏系统性能和安全性的最大风险。沃尔玛现在已解决的特斯拉诉讼,部分取决于屋顶起火和不兼容的模块连接器,这说明与不同的连接器相关的高风险。

要了解为什么将不同类型的连接器配对会造成这种问题,重要的是要认识到不存在通用的PV连接器标准。每个产品制造商都根据自己的规格设计和制造PV连接器。来自不同供应商的外壳由不同的材料制成。电触点由异种金属制成;没有标准的产品尺寸或公差。这些差异会导致故障,其中一些会导致火灾。

长期以来,行业专家一直意识到与不兼容的PV连接器配合相关的问题。事件调查人员和第一响应者已在现场记录了这些故障。测试实验室人员已经研究了连接器的故障模式和根本原因。贸易出版物和培训师对此问题有所启发,并分享了最佳做法。

而问题仍然存在,部分原因是误导性广告。对于模块或模块级电力电子设备(MLPE)制造商来说,通常会将其光伏模块连接器称为“MC-4兼容”或类似产品。不幸的是,连接器的“兼容性”实际上是毫无意义的。当然,您可以将两个“兼容”连接器实际插入在一起。但是,国家认可的测试实验室尚未评估和验证此电气连接的质量、可靠性和安全性。

作为持久问题的短期解决方案,代码制作小组在NEC 2020中引入了与连接器配合和互连性有关的语言。具体而言,第690.33(C)节指出:“在配合连接器不是同一类型和品牌的情况下,则应按照制造商的说明进行列出和标识以确保可交互性。”从长远来看,此代码更改可能会导致PV连接器急需的行业标准。如果每个人都按照相同的产品安全标准来制造和测试配对连接器,则几乎可以保证可互换性,那么问题就解决了。

同时,满足这些要求的最简单方法是确保PV模块上的连接器与MLPE装置和DC串导体上的连接器具有相同的类型和品牌。在NEC 2020之前,计划检查员和现场检查员不太可能评估PV连接器的可插入性。安装人员不仅应期待进一步的审查,还应立即采取措施减轻与不同PV连接器相关的风险。

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