Могут ли холодные паяные соединения в распределительной коробке фотоэлектрической системы вызвать выгорание?
Содержание
Краткий ответ: Холодные паяные соединения в распределительной коробке — это класс дефектов, который технологи сразу распознают на заводах по производству модулей, поскольку соединение выполняется в самом конце линии, где отказ означает потерю всего модуля. Причина обычно термическая, а не механическая: паяльник или головка имеют правильную заданную температуру, но соединение не достигает её достаточно долго, чтобы припой смачивался и образовывал сплав должным образом, поэтому соединение выглядит завершённым и показывает приемлемые результаты при проверке на непрерывность, имея при этом лишь часть intended площади контакта. Такое соединение проходит финальный тест и отказывает в полевых условиях при термоциклировании. Ответ с точки зрения инспекции — не визуальный: это контролируемый профиль пайки с проверенными временем и температурой в месте соединения, а также испытания на отрыв или отслаивание на выборочной основе.
Производство PV-модулей · от Джерри, Ooitech
Введение в продукт
Многие технологи на модульных заводах скажут вам то же самое. На распределительная коробка стороне вы паяете только шину и медную полосу, поэтому даже холодная пайка не приведёт к пробою или перегоранию диода.
На первый взгляд это звучит разумно, не так ли? Но они упускают одну важную цепную реакцию. Давайте я объясню.
Во-первых, что именно представляет собой холодное паяное соединение в распределительной коробке?
Холодное паяное соединение в распределительной коробке (виртуальная пайка) — это дефект, при котором внутреннее электрическое соединение пропаяно недостаточно надежно и имеет плохой контакт. Соединение не полностью разомкнуто. Просто площадь контакта уменьшается, поэтому локальное контактное сопротивление резко возрастает. Когда ток проходит через эту точку высокого сопротивления, выделяется много тепла Джоуля, и локальная температура быстро растет.
Технические параметры
Холодные паяные соединения в распределительной коробке обычно возникают в одном из четырех мест: соединение вывода диода с медным проводником, соединение шины с медным проводником, точка пайки выходного провода и точки пайки между внутренними медными проводниками, оловянными блоками и другими токопроводящими модулями. Эти четыре места делятся на две группы: холодная пайка в ветви диода (место первое) и холодная пайка в главной цепи (места второе, третье, четвертое).
| Тип неисправности | Местоположение | Условия работы | Результат |
|---|---|---|---|
| Холодная пайка в ветви диода | Вывод диода к медному проводнику (место 1) | Нет затенения, нет горячей точки | Ток через ветвь не проходит, соединение остается холодным, диод в норме |
| Холодная пайка в ветви диода | Вывод диода к медному проводнику (место 1) | Затенение, трещина или деградация | Байпасный диод проводит ток, через соединение проходит большой ток, сильный нагрев, тепловой пробой диода |
| Холодная пайка в главной цепи | Шина / выходной провод / внутренние проводники (места 2, 3, 4) | Работа при полном токе | Соединение непрерывно нагревается, подпекает диод, снижаются обратный ток утечки и перегрузочная способность |
Технические преимущества
Холодная пайка в ветви диода: При стабильной работе без затенения и горячих точек в ветви нет эффективного рабочего тока, поэтому соединение не нагревается, и диод остается в норме. Но как только часть ячеек затеняется (птичий помет, опавшие листья, снег) или появляются микротрещины и деградация характеристик, байпасный диод включается и работает длительное время. Большой ток проходит через высокоомное холодное соединение, соединение сильно нагревается, и температура диода резко возрастает. Как только она превышает предельную температуру перехода диода, байпасный диод подвергается тепловому пробою, и коробка соединений может даже сгореть.
Холодная пайка главного контура: Модуль работает на полном токе все время генерации, поэтому холодное соединение постоянно нагревается. Пространство внутри коробки соединений ограничено, и это тепло напрямую подпекает байпасный диод, снижая его сопротивление обратной утечки и перегрузочную способность. Кроме того, если одновременно возникают затенение и горячие точки, диод смещается в прямом направлении. Диод, уже ослабленный нагревом, теперь должен пропускать весь байпасный ток контура, что легко вызывает тепловой разгон и заканчивается полным выгоранием и коротким замыканием.
Применение продукта
После пробоя и выгорания диода это может пойти дальше и вызвать дуговой разряд постоянного тока с температурой до 3000°C. В итоге это поджигает коробку соединений и может вызвать возгорание модуля.
Поэтому при эксплуатации солнечной электростанции своевременная проверка холодных паек в коробках соединений очень важна. Можно сканировать область коробки соединений тепловизором. Холодная пайка или аномально горячий диод проявятся как аномальная высокотемпературная точка на термограмме. Немедленный ремонт или замена предотвращает распространение неисправности и обеспечивает стабильную работу модуля.
Мнение Ooitech
Это на самом деле показывает, что надежность коробки соединений определяется задолго до ввода электростанции в эксплуатацию, прямо на производственной линии, где паяются соединения диодов и шин. Слабая пайка здесь не выходит из строя сегодня, она выходит из строя через годы при первой серьезной горячей точке, поэтому контроль качества пайки на оборудовании для модулей так же важен, как и любая технология ячеек. На наших собственных линиях под ключ мы рассматриваем пайку коробки соединений и шин как жесткий контрольный пункт, а не как второстепенную задачу. Если вы хотите увидеть, как правильно выполняется сборка и пайка модулей, на YouTube-канале www.youtube.com/ooitech есть много реальных заводских видеоматериалов, которые стоит посмотреть.
Дополнительные материалы и справочные данные
Публичные справочные материалы по этой теме, опубликованные организациями, которые поддерживают технологическую дорожную карту и рыночные данные отрасли:
