如何降低光伏发电安全隐患 光伏零部件3点需注意

光伏产业2018-01-13 10:18

随着光伏发电快速的发展,我国安装光伏发电站越来越多,但是同时光伏电站暴露出的各种安全问题。带给光伏行业越来越多的担忧,不少的客户也是对此忧心忡忡,了解光伏电站安全风险因素的类型以及规避由此带来的安全隐患已经成为光伏电站业内一项刻不容缓的工作。所以今天借此由新能源技术人员给大家讲解光伏电站安全隐患降低方法。

随着新版IEC 61730光伏组件安全标准与IEC 61215光伏组件性能标准的颁布,对光伏组件、光伏零部件等生产企业提出了更高的要求。光伏零部件主要包括接线盒、连接器、硅胶、焊带、背板、EVA和太阳能互联系统等。激烈的市场竞争让大小商家都争相发动价格战,最后导致生产企业不得不把利润放在第一位,而非质量。然而光伏电站需经受25年的户外恶劣天气和环境变化考验,如果某个零部件出现故障将导致严重的安全事故和重大的经济损失。德国莱茵T?V实验室在长期的实践中,归纳总结了零部件运维的三大潜在隐患及其应对方法,让光伏电站避免遭受这些 “隐形杀手”的危害,通过检测将风险扼杀在摇篮中。

光伏发电安全隐患

一、守住光伏电站的“命脉“——连接器

光伏系统连接器可以称之为一个光伏电站的“命脉”,小小的连接器将每个组件连接后,才能使光伏系统成功运行。而连接器的性能与长期有效性又与所匹配的电缆、材料耐受温度以及是否会存在错误匹配和误操作息息相关:

1) 电缆

连接器不仅与电缆线内部铜芯紧密相连,更与电缆外护套相互“拥抱”。实验显示当电缆超出本身材料所能承受的温度范围时,电缆外护套将会发生固定形变,从而导致电缆松脱的现象产生。伴随着松脱现象的发生,电缆线相对于连接器的抗拉、抗扭性能表现不佳,而松脱现象更会导致金属插针接触电阻变化,或出现带电体间虚接状态的发生,从而加剧了火灾发生的可能性。同时还会加大电缆线断裂的风险,从而可能导致电击危害的发生。

材料物理特性和机械设计

连接器由多种部件组成,其中不仅包括金属件,同时存在塑料件和橡胶件等。那么多种材料在冷热交替温度变化过程中表现出的不同物理特性(不同材料的热胀冷缩系数不同),就给原有机械固定带来了松动的可能。机械尺寸设计不合理,或是公差制定不规范的情况下,此问题就更加严重。最终,由于松动的发生,还是会导致电阻值变化,从而又为使用过程中遭遇高温和火灾埋下伏笔。

使用不当

目前在大多数电站安装过程中,连接器均处于长期断路以及暴露于野外环境的过程中。如此一来,导电部件的氧化,杂质的进入都会为日后正常使用时造成隐患。截至目前,大多数电站发生的连接器问题多是此原因造成的。那么,连接器的制造商除了生产出优良的产品,一份好的使用说明书同样也是业内期待的。当然,电站施工方同时需要注意提高安装工人的培训,为防止误操作做好功课。

二、看好接线盒

预防因电池板烧毁以致系统崩溃

接线盒负责将太阳能电池产生的电力向外输出。光伏发电系统中,如果光伏接线盒选取不当,可使电池板烧毁甚至造成光伏系统的崩溃。接线盒的检查和维护和以下几点因素紧密相关:

1) 额定电流

接线盒的选择主要依据信息是组件的电流大小。通常,接线盒工作额定电流为10安培,如果在光照强度强的地区可能会超出10安培,一些不良厂家因为利益驱使,随意改变电流大小,导致同样的封装下,却是安着一颗不同的“芯”,热保护一旦需要启动,危害时刻可能发生。

2) 灌封材料

目前市场上出现的绝大部分接线盒为全灌封使用类型,其灌封是采用双组分硅胶填充来进行实现的。而厂商或使用者在进行灌封时,往往会忽略灌封材料的最小流动性与接线盒固有内部机械结构最小间隙的关系,从而导致灌封存在不完全或蜂窝气泡的存在,给隐患埋下伏笔。一旦接线盒内部温度升高,未排出气泡将会胀大或挤出,从而导致灌封材料与导电部件脱离,从而失去绝缘保护功能。更有甚者可能导致二极管与金属导体间的分离,从而极有可能带来接线盒的整体烧毁和火灾隐患的发生。

三、电池片保护伞——光伏组件用背板

太阳能电池背板对电池片起保护和支撑作用,需具备可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。近年来,背板厂商对于材料技术的掌握越来越成熟,诸如背板起泡、脱层、开裂、粉化等现象大大减少,但是由于其他新材料、新技术的介入,失效风险仍然存在。

1) 背板匹配性

背板是光伏组件生产中间非常重要的材料,但比较容易受到材料之间的匹配性影响。比如说背板与EVA之间的匹配性,或者背板与硅胶之间的匹配性,不同的组合对测试结果产生很大的影响。很多标准偏工艺要求,如背板、EVA跟玻璃之间的拉力测量,很难跟现实组件标准划等号,但却跟组件失效有较强的相关性。

2) 背板绝缘特性

背板的另外一个重要参数就是CTI,其代表了背板材料绝缘特性的优劣。具有良好CTI表现的背板,可以有效的减小组件内部、边缘设计时带电部件之间的安全有效距离,从而在组件的优化生产、综合成本控制等方面产生明显效果。

光伏系统所用零部件种类繁多,而在运维和检测时通常不被我们重视。但如果零部件使用不当,其带来的灾难将是毁灭性的。因此如何低成本研发、生产和使用高质量的零部件成为困扰企业的头号问题,德国莱茵T?V根据太阳能光伏产品的特性,提供系统全面的零部件检测与认证服务。以光伏企业发展模式为基础,使产品认证几乎与产品开发同步进行,帮助企业提升研发速度,并在市场中获得质量保证的口碑。

        来源:网络
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