消除安全隐患，光伏系统中的连接器组件

光伏发电的发展可以说是日新月异，向着碳中和这一目标加速前进。从光伏组件到光伏汇流箱，从光伏汇流箱到逆变器，从逆变器到电网，整个光伏系统需要把大量组件的电量汇集在一起。所有环节都依赖电缆和连接器，光伏连接器不仅要经久耐用，能够抵御严苛的环境，还要满足日益增长的电气性能需求。
 
在所有的连接器品类里，我们都会首先关注可靠性，在光伏连接器更是如此，光伏连接器应该具备和整个光伏系统同样的生命周期。光伏系统长期暴露在风雨、烈日和极端的温度变化中，连接器不仅要可以防水、耐高温还要对紫外线具有耐受性。
 
直流连接：提高可靠性、降低功率损耗
 
整个光伏系统中直流端连接都广泛采用了国际标准的MC4（类MC4）连接器。除了国际标准外，各个国家或地区也有本地认可的行业标准。标准对光伏系统中的连接器的绝缘强度、电气间隙、IP防护等级，安全性能都做了明确的要求，连接器满足这些标准即可。
 
TUV/UL/JET三认证代表了光伏直流端连接器最高的可靠性，目前也只有史陶比尔的原版MC4-Evo 2系列能做到DC 1500V的TUV/UL/JET三认证。国内厂商较为出名的快可QC4.10-cds系列是1500V TUV/UL双认证，TE的SOLARLOK SLK 2.0系列同样是TUV/UL双认证，还有一些国内外厂商的TUV单认证也都能体现器件足够的可靠性。
 

 
（MC4-Evo 2系列，史陶比尔）

 
可靠性同样体现在端接环节上，光伏直流连接器压接技术里面有非常多的门道。直流端子要用专业的工具来压接，压接的可靠性很大程度上取决于工具和操作。大多数光伏连接器都是在工厂内通过自动化设备完成压接，这样质量相对会更有保障。
 
解决安全可靠性上的风险后，降低接触电阻，提高能量传输效率是光伏直流连接器一直以来的技术发展风向。更低的接触电阻（＜0.35mΩ）能够保障设备高效的传输能力，大幅降低功率损耗，这也有助于长期的可靠运行。持续升高的接触电阻（比如材料性能缺陷）会明显降低设备的效率。
 
总线汇流连接：淘汰汇流箱实现安全的电气连接
 
光伏系统的直流汇流箱中排布着密集的线路与电器，在密封的金属箱体环境下，连接点在箱体内热量会比较高，长期运行容易出现电器发热等问题，隐患不小。
 
总线汇流这种解决方案，使用IPC绝缘穿刺连接器将光伏组件串并连至汇流总线上，直接取代直流汇流箱。旨在淘汰汇流箱的连接方案大大减少了光伏组件跳线，整体成本上也更有优势。
 

 
（光伏绝缘穿刺连接器，TE）

 
绝缘穿刺技术IPC，可以让连接器不需要在进行连接前剥离导线绝缘层，因而可为电气连接提供保护、绝缘和高质量密封。再配合带熔断功能的光伏保险线缆，总线汇流连接能够给光伏组件串提供近端的保护功能。
 
此外，绝缘穿刺连接器的金属刀片用密封复合材料包裹，确保了光伏电缆可承受高达1.5 kV 直流的电气连接。
 
交流升压连接：中高压电缆中间接头的安全考量
 
在交流升压站，35kV的中压电气系统和110kV/220kV的高压升压系统普遍存在，中高压产品的电压等级比较高，电缆附件产品容易发生局放、击穿问题，中高压电缆接头的安全是交流升压连接中最重要的一环。
 
通常为了保证电缆的防水等安全功能，光伏系统中电缆尽可能少的使用中间接头，主要是为了避免电缆接头处理不当留下安全隐患。如果要使用中间接头，一定要使用接线盒，还要保证连接无异常。
 
热缩电缆接头利用加热使绝缘套收缩后紧密包裹住电缆，从而实现对电缆的密封保护。冷缩电缆接头是利用弹性体材料压紧电缆实现密封保护。在交流升压连接中使用时主要考虑其耐压，按照CENELEC HD 629.1标准，这些接头的电压范围要高达42kV电压，按照IEEE 404标准，耐压要能够达到35kV。
 
接线盒则最好能够提供接触电容测试点以判断电路是否通电，这种监视和检测电压的能力将提高整个光伏连接系统的可靠性与安全性。
 
小结
 
光伏系统的安全运行是大家关注的重点，要保证其安全稳定的长期运行，整个连接系统每一个环节都要做到万无一失。在满足光伏系统安全性可靠性的要求后，连接器选型再考虑高效传输相关的指标，做到防患于未然。