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 編者按：作為光伏組件的配套產(chǎn)品，接線盒所占成本不及電池成本十分之一，但卻是決定光伏組件最終能否正常工作的重要部件。如果接線盒選取不當(dāng)，可使電池板燒毀從而影響整個(gè)光伏系統(tǒng)性能。
目前，市場(chǎng)上接線盒的品牌較多，產(chǎn)品質(zhì)量也是參差不齊，接線盒在系統(tǒng)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題也是越來(lái)越多。今天就從接線盒的組成、作用、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、選型、接線盒的質(zhì)量改進(jìn)建議及發(fā)展方向五個(gè)方面帶大家全面了解一下接線盒。

1 接線盒的組成及材料

接線盒樣式多種多樣，但基本結(jié)構(gòu)都是不變的，包括盒體、盒蓋、連接器、接線端子、二極管等，一些接線盒廠家設(shè)計(jì)了散熱片加強(qiáng)盒內(nèi)溫度的散發(fā)，也有一些接線盒廠家做了其他方面細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，但是總的結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化。

卡接式接線盒具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：
簡(jiǎn)單的接線盒所需要的材料最少十多種，原材料的性能及使用壽命關(guān)乎著接線盒本身的質(zhì)量，所以接線盒的材料一直受到廠商及光伏運(yùn)維者的高度關(guān)注，表1例舉了接線盒原材料的材質(zhì)：

表1 接線盒原材料材質(zhì)
2 接線盒的作用

光伏接線盒主要具有兩種功能：基本功能為連接光伏組件和負(fù)載，將組件產(chǎn)生的電流引出并產(chǎn)生功率。附加功能為保護(hù)組件引出線，防止熱斑效應(yīng)。

1.連接

接線盒作為連接器件，起到連接太陽(yáng)能組件與逆變器等控制裝置的橋梁作用。接線盒內(nèi)部通過(guò)接線端子和連接器將太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的電流引出并導(dǎo)入到用電設(shè)備中。為了盡量減小接線盒對(duì)組件功率的損耗，接線盒所用的導(dǎo)電材料要求電阻小，比匯流帶引出線的接觸電阻要小。

2.保護(hù)

接線盒的保護(hù)作用包括三部分，一是通過(guò)旁路二極管防止熱斑效應(yīng)，保護(hù)電池片及組件;二是通過(guò)特殊材料密封設(shè)計(jì)防水防火;三是通過(guò)特殊的散熱設(shè)計(jì)降低接線盒的工作溫度，減小旁路二極管的溫度，進(jìn)而降低其漏電流對(duì)組件功率的損耗。

3 接線盒的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

接線盒在使用之前要進(jìn)行測(cè)試，主要檢查外觀、密封性、防火等級(jí)、二極管等方面。

測(cè)試的明細(xì)如下表：

表2 接線盒測(cè)試內(nèi)容 4 接線盒的選型注意事項(xiàng)

1.耐候性

耐候性是指：材料經(jīng)受室外氣候的耐受能力。(室外氣候如光照、冷熱、風(fēng)雨、細(xì)菌等。)

接線盒暴露在環(huán)境中的部分為盒體、盒蓋及連接器(PC)，它們都是由耐候性強(qiáng)的材料制作，目前最常用的材料為PPO(聚苯醚)，它的負(fù)荷變形溫度可達(dá)190℃以上，脆化溫度為-170℃，是世界五大通用工程塑料之一，具有剛性大、耐熱性高、阻燃性高、強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。另外，聚本醚還具有耐磨、無(wú)毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。PPO的介電常數(shù)和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用于低、中、高頻電場(chǎng)領(lǐng)域。

1.1耐高溫高濕

組件的工作環(huán)境非常惡劣，有的工作在熱帶地區(qū)，日平均溫度非常高;有的工作溫度非常低，如高海拔地區(qū)、高緯度地區(qū);有的晝夜溫差非常大，如沙漠地區(qū)。因此要求接線盒要有優(yōu)良的耐高溫，耐低溫性能。

耐候性測(cè)試如下表所示：

表3 耐候性測(cè)試條件
1.2耐紫外線

紫外線對(duì)塑料產(chǎn)品都有一定的破壞，尤其是高原地帶空氣稀薄，紫外線輻照度很高。

2.阻燃性

阻燃性是指物質(zhì)具有的或材料經(jīng)處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質(zhì)。

阻燃等級(jí)由HB，V-2，V-1向V-0逐級(jí)遞增：

HB：UL94和CSA C22.2 No 0.17標(biāo)準(zhǔn)中最低的阻燃等級(jí)。要求對(duì)于3到13毫米厚的樣品，燃燒速度小于40毫米每分鐘;小于3毫米厚的樣品，燃燒速度小于70毫米每分鐘;或者在100毫米的標(biāo)志前熄滅。

V-2：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅?？梢杂腥紵锏粝?。

V-1：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在60秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。

V-0：對(duì)樣品進(jìn)行兩次10秒的燃燒測(cè)試后，火焰在30秒內(nèi)熄滅。不能有燃燒物掉下。

3. 防水防塵

標(biāo)準(zhǔn)：GB 4208 2008《外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)》中規(guī)定的防塵防水等級(jí)IP等級(jí)，表示為：

表4 防水防塵等級(jí)表
第一列表示防塵等級(jí);第二列表示防水等級(jí)。一般接線盒的防水防塵等級(jí)為IP65。

4.散熱性

使接線盒內(nèi)溫度升高的因素主要為二極管和環(huán)境溫度。二極管在導(dǎo)通時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，同時(shí)，由于二極管和接線端子存在接觸電阻，也會(huì)產(chǎn)生熱量。另外，環(huán)境溫度升高也會(huì)使接線盒內(nèi)部溫度升高。

接線盒內(nèi)容易受高溫影響的部件為密封圈，二極管。高溫會(huì)加速密封圈的老化速度，影響接線盒的密封性;二極管內(nèi)部存在反向電流，溫度每升高10℃，反向電流就會(huì)增大一倍，反向電流會(huì)減小組件產(chǎn)生的電流，影響組件的功率。所以，接線盒必須具備優(yōu)良的散熱性，或作特殊的散熱設(shè)計(jì)。

常見(jiàn)的散熱設(shè)計(jì)為安裝散熱片。但是安裝散熱片并沒(méi)有徹底解決散熱問(wèn)題。因?yàn)槿绻诮泳€盒內(nèi)部安裝散熱片，雖然暫時(shí)降低了二極管的管溫，但是仍然會(huì)使接線盒溫度升高，影響橡膠密封圈的使用壽命;如果安裝在盒外面，一方面會(huì)影響接線盒整體的密封性，也會(huì)容易使散熱片被腐蝕。

5 接線盒的質(zhì)量改進(jìn)建議及發(fā)展方向

1.接線盒質(zhì)量改進(jìn)要點(diǎn)

作為光伏組件的配套產(chǎn)品，接線盒所占成本不及電池成本十分之一，但卻是決定光伏組件最終能否正常工作的重要部件。因此，接線盒質(zhì)量應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)改進(jìn)：

將盒體、盒蓋分體，由密封圈密封的設(shè)計(jì)，改進(jìn)為盒體、盒蓋壓接一體式密封處理，加強(qiáng)整個(gè)接線盒結(jié)構(gòu)密封性和密封強(qiáng)度。

根據(jù)目前組件認(rèn)證、制造、使用的需要，建議接線盒內(nèi)預(yù)留擴(kuò)展連接座;裝配不同規(guī)格的二極管可以隨時(shí)改變接線盒的最大工作電流;根據(jù)組件生產(chǎn)工藝在接線盒裝配中保留密封膠和灌封膠兩種安裝方式。

考慮在接線盒盒蓋設(shè)置導(dǎo)氣閥以導(dǎo)出盒體內(nèi)部熱量，或在接線盒內(nèi)部采用薄片狀金屬端子，增加散熱片，以達(dá)到降溫的作用。

通過(guò)系列測(cè)試，研究不同類型硅膠和不同材質(zhì)背板材料的相互匹配性，為光伏組件制造商提供接線盒安裝、使用、匹配的整套解決方案。

2.接線盒的發(fā)展方向

接線盒對(duì)太陽(yáng)能電池組件起著非常重要的作用，隨著整個(gè)光伏市場(chǎng)的應(yīng)用，各大接線盒廠商都在朝著提供更高質(zhì)量接線盒的方向努力，比如設(shè)計(jì)出高額定電流、高防水性、優(yōu)良的散熱性、低電阻等的接線盒。

同時(shí)，隨著光伏智能化監(jiān)控的不斷發(fā)展，智能接線盒也是未來(lái)接線盒發(fā)展的大趨勢(shì)。這種智能接線盒可以隨時(shí)監(jiān)控到每一塊組件的運(yùn)行狀態(tài)，具備組件最大輸出點(diǎn)跟蹤功能，可以最大化發(fā)電量，同時(shí)滿足組件級(jí)監(jiān)控的要求。

木聯(lián)能作為可再生能源整體解決方案提供商，除全生命周期的智能化產(chǎn)品外，一直致力于提供光伏電站遠(yuǎn)程診斷服務(wù)、光伏電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行診斷服務(wù)、光伏電站運(yùn)維管理咨詢服務(wù)、企業(yè)定向運(yùn)維培訓(xùn)等光伏電站運(yùn)維管理解決方案，以供客戶根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，共同促進(jìn)電站的智能化管理和高效化運(yùn)維。
原標(biāo)題：影響光伏電站安全的“元兇”—— 接線盒