【知识】浅析太阳能光伏连接器的材料选择

 

随着全球能源危机与环境污染问题的日益加剧，可再生清洁能源的开发成为国际范围内的重大战略之一，而太阳能作为取之不尽用之不竭的清洁能源，被公认为是一种极为有效的替代能源，太阳能光伏发电成为备受瞩目的焦点。

 

 

光伏太阳能是通过将太阳能板接收到的阳光转化为电能，通过电线和连接器输出获得。

多个太阳能电池板通过连接器串联/并联连接，实现发电系统设计的电压和电流。

 

由于太阳能电池板装置需要长时间暴露在户外，许多发电站都建在恶劣环境中，如戈壁和沙漠。

而用于户外应用的光伏连接器的额定设计寿命一般为10-20年。所以这些连接器必须满足防水性能、耐高/低温和抗紫外线的高水平要求。

 

（图片来源网络：光伏连接器结构）

 

光伏连接器的典型参数：

 

* 额定电压：直流1000V至1500V

* 额定电流：从15A到90A

* 环境温度：-40℃至+85℃

* 防护等级：最低等级达到IP67级

 

光伏连接器的典型结构包括公连接器和母连接器，母连接器由母体、防水环、螺母、使用树脂材料的螺帽和其它组件组成。

 

 

由于光伏连接器要求应用于广泛的地区范围，所以器件能够承受户外环境气候的影响。

 

为了适应不同的环境气候类型，如：湿热、温暖、寒冷、干热、寒温等，作为防护外壳的材料选择是光伏连接器设计的一个关键。衡量制造成本与性能要求，可以选用户外树脂材料。

 

对于户外使用的树脂材料，抗紫外线和抗水解都是必不可少的。

 

根据光伏连接器安全标准要求，外壳树脂材料必须通过UL746C标准规定的紫外线照射试验和水浸试验。当树脂材料本身通过UL认证时，通过此测试后，将在型号后添加后缀(f1)。

 

考虑到防火安全，套管的树脂材料必须满足UL94标准中规定的V-0或5VA耐热水平。

 

 

 

相对热指数(RTI)是指材料保持特定性能(物理、电气等)的能力。考虑到光伏连接器的环境温度，RTI应大于或等于105 ℃。

 

上述耐火等级和RTI值与材料的最小厚度有关，因此应根据实际产品结构的最小厚度来确定。

 

相对跟踪指数(CTI)如下分类：

* 材料组I：CTI≥600

* 材料组II：400≤CTI<600

* 材料组IIIa：175≤CTI<400

* 材料组IIIb：100≤CTI<175

 

不同CTI材料对应的爬电距离见下表。根据产品结构的限制，光伏连接器应选择采用CTI≥400的材料，以满足爬电距离的要求。

 

 

冰雹冲击是室外应用的另一个考虑因素，因此材料必须具有良好的低温耐冲击性。

 

具体来说，该产品需要在-35℃下承受6.78J的冲击。目前合适的材料是PPE/PPO、PC和PA材料。

 

无论应用环境是室内，室外，或是独特或具有挑战性的条件，选择最合适的材料，满足功能要求，最大限度的效率，并保持稳定和优良的质量，可以在经验丰富的连接器供应商的帮助下实现。

 

电子谷MC4光伏连接器不仅耐高低温，更具防水属性，能够有效防止灰尘进入，即使在高强震动场景下也能够使用！

 

连接器电流涵盖30A-60A，耐电压1000V DC/1500V DC，外壳有强烈的抗老化、防紫外线的能力，同时具有连接可靠、使用方便的结构特征，可满足不同光伏系统逆变器接插件预留空间的安装问题，广泛应用于光伏系统、太阳能路灯、风光互补路灯等多个领域。