大时代，连接器肩负“直流电弧”新使命
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光伏组件6.0时代的来临，带来了大电压、大电流的挑战。大功率产品的放电、漏电，更容易带来组件层级的电弧故障，造成电线、组件、电路损坏，产生的直流电弧故障极易引起周边器件和材料温度迅速升高，可能引起爆炸或燃烧。 TestPV了解到，一种新型连接器，通过其内置功能，从源头阻止了电弧故障引起的火灾风险。
图1：光伏连接器 1. 电弧故障的产生 听说过直流拉弧吗?这原本是逆变器领域常见的故障，也是由此导致的光伏电站常见故障。 “光伏电站中40%的着火事故是由于直流电弧故障所引起。”一位长期从事北美电气产品标准的技术专家认为，“直流电由于无过零点，电弧不能自动熄灭，持续拉弧高温引燃周边材料，进而造成事故扩大”。 在光伏系统的长时间运行过程中，不可避免的会发生器件失效、绝缘老化、电气连接松动等问题，从而导致接触不良、绝缘材料破损、绝缘阻抗下降等现象，进而导致直流电弧故障频繁发生。 数据统计显示，目前光伏电站中40%的着火事故都是由于直流电弧故障引起的。
图2：因直流拉弧引起的光伏电站火灾事故 近年来，随着光伏行业的快速发展，光伏发电技术也在不断提升。其中一个重要方向就是直流输入电压的提升，目前行业普遍认为1500V直流输入是光伏增效降本的重要手段。而光伏组件从158.75到166，再到182、210的“大”趋势，双面发电被更广泛地认可和应用，使得直流输入的提高来得更猛烈。 直流输入功率的提高会带来发电效率提升、系统成本下降等诸多优势，但是同时也会产生或者放大一些隐患，直流电弧故障就是其中一个比较典型的安全隐患。 系统端电压、电流的提升，让逆变器端的直流电弧故障预防变得更重要;而组件端电流电压的提升，让组件输出端的直流电弧故障风险大大提升，并集中表现在从组件端到逆变器的传输过程中。 而这一传输过程中，接线盒、连接器的直流拉弧故障将成为预防和控制的重点。 2. 组件端的直流拉弧故障 从组件端输出的高电压和电流，首先冲击的就是接线盒、连接器。一直以来，接线盒起火是光伏常见故障。 美国桑迪亚国家实验室的研究员Kenny Armijo的花了十年时间了解和表征这些危险的电弧故障。研究认为，随着光伏组件发电效率、发电功率的提升，组件端将拥有更高的电流和更高的电压水平。新一代光伏大组件中大电流和大电压的出现，让直流拉弧变得更加危险，因为随着电压的升高，电弧故障的可能性会更高。 当大组件带来大电压和大电流时，除了接线盒要特别设计，连接器端的直流拉弧故障也变得更常见，最直接影响因素就是连接器端子松动、电缆故障引发的直流拉弧。 |
