太阳能光伏组件接线盒在光伏组件的组成中非常重要,主要作用是将太阳能电池产生的电力与外部线路连接。主要由盒体、线缆及连接器构成。由于光伏接线盒特殊的应用场合,它主要有以下性能要求:具备良好的抗老化、耐UV性能; 能够在室外恶劣的环境中使用,耐高低温;拥有优良的散热模式,合理的内腔容积降低内部温度,满足电气安全要求 ;良好的防水、防尘功能等等。
本文简单介绍一下2019版《地面用太阳能光伏组件接线盒技术条件标准》国家标准,标准号GB/T 37410-2019,标准于2019年5月10日发布,2019年12月1日实施。
本标准规定了地面用太阳能光伏组件接线盒的结构要求和性能要求,以及测试方法。
本标准适用于直流电压小于或等于1500 V且符合标准GB/T 20047.1-2006中应用等级Ⅱ的光伏组件用接线盒。
本标准对接线盒的额定电压和额定电流不作规定,该数据由制造商标称。
符合本标准的接线盒应在户外温度为-40 °C〜+85 C的环境中长期使用。
接线盒的设计和尺寸定型,应使其在使用过程中能承受相应的电气、机械、热和腐蚀应力,并对使用人员和周围环境不构成危害。
4.3.1接线盒的设计应使得安装后,及在正常使用中机械和热应力导致盒体和/或盒盖的变形,其带电部件不能被触及,且变形不能破坏盒体的防护等级。
4.3.2可拆卸部件应使用相应工具才可被拆卸,非螺钉紧固的盒盖应具有一个或多个预留的拆卸结构,例如凹槽等,以方便拆卸工具打开盒盖,在正确拆卸盒盖时,工具不能进入盒体而触及带电部件。
集成在接线盒上的光伏连接器和通过电缆与接线盒连接的光伏连接器应符合IEC 62852,2014的要求。其额定电流和电压应与接线盒的额定值相当。
与接线盒连接的电缆应符合相应电缆标准的要求。其额定电流和额定电压应与接线盒的额定值相当。
由于自身老化可能导致安全性降低的部件,应具有抗老化性能。
接线盒应具有GB/T 4208-2017中类别1规定的IP55防护等级。
按5.3.6规定的介电强度试验方法进行试验,接线盒应能承受其额定电压对应的脉冲耐压试验和工频耐压试验。
应标出接线盒可承受温度范围内的上限值和下限值,特殊条件下,制造商可标出低于4.1定义的下限值或高于4.1定义的上限值。
电缆固线器件应适用于被连接的电缆,制造商应说明适用电缆的外径范围。
在已装配的状态下,如果松动的部件会被固定在接线盒上,应允许它用于夹紧电缆。
电缆固线器件可由绝缘材料或金属材料制成,如果由金属材料制成,则应满足下列要求之一:
a)应有绝缘材料覆盖层,以防止在故障状态下可触及金属部件成为带电部件;
b)按GB/T 4208-2017的规定,测试指不能触及;
c)通过5.3.21规定的固线器的测试试验方法进行试验,试验后进行符合性检查。
4.13.1按试验程序完成机械应力试验后,接线盒应无安全相关的损坏。
4.13.2最终装配完成后,接线盒中的触点应牢固地保持在触点插入件中。
4.13.3按试验程序完成机械应力试验后,内部绝缘应无影响正常使用的损坏。
按GB/T 17045-2008的设备绝缘类型要求和接线盒的预期用途,绝缘类型应满足表1的规定。
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注:GB/T 17045—2008中的I类设备绝缘要求不适用于本标准的接线盒。
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基于额定电压,带电部件与可触及表面之间的电气间隙应根据表2确定其尺寸。
基于工作电压,接线盒内部的电气间隙应根据表2满足基本绝缘要求。
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对应污染等级2和污染等级3的最小值分别为0.2 mm和0.8 mmo 注:数据来源针对过电压类别Ⅲ和海拔不超过2 000 m。
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对于加强绝缘或双重绝缘,导电部件与可接触及表面之间的爬电距离,应根据表3相应的额定电压和4.15.2.2说明的污染等级确定其尺寸。
对于可重新接线的接线盒,其与接线盒额定电压相关的电缆端部夹紧件之间的爬电距离,应满足表3规定的加强绝缘或双重绝缘的要求。
对应于制造商说明的最大工作电压,接线盒内部其他爬电距离应满足表3中基本绝缘的要求。
直流电压
V
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污染等级1
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污染等级2
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污染等级3
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所有材料组别
mm
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材料组别I
mm
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材料组别Ⅱ
mm
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材料组别Ⅲ
mm
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材料组别I
mm
|
材料组别Ⅱ
mm
|
材料组别Ⅲ
mm
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25
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0.125
|
0.5
|
0.5
|
0.5
|
1.3
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1.3
|
1.3
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50
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0.18
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0.6
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0.9
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1.2
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1.5
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1.7
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1.9
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100
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0.25
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0.7
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1.0
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1.4
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1.8
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2.0
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2.2
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150
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0.31
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0.8
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1.1
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1.6
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2.0
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2.2
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2.5
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200
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0.42
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1.0
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1.4
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2.0
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2.5
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2.8
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3.2
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300
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0.70
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1.5
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2.1
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3.0
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3.8
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4.2
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4.7
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600
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1.7
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3.0
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4.3
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6.0
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7.6
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8.6
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9.5
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1 000
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3.2
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5.0
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7.1
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10
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13
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14
|
16
|
1 500
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5.2
|
7.5
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10
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15
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19
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21
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24
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允许线性插值。
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加强绝缘和双重绝缘的数值是基本绝缘的2倍。
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4.15.2.2污染等级
盒体外部的危险带电部件和可触及表面之间的爬电距离和电气间隙,根据污染等级3确定其尺寸。盒体内部的爬电距离和电气间隙,根据污染等级2确定其尺寸。如果满足附录B的相关要求则污染等级1适用。
在使用灌封材料的情况下,接线盒连同相应的组件应进行附录B的试验。
按照GB/T 4207-2012试验,对应于相比电痕化指数(CTI),绝缘材料可分为4个组别:
属于上述四组材料组别之一的材料,其使用GB/T 4207-2012的溶液A方法验证的耐电痕化指数(PTI),不能低于相应组别的下限值。
每个组别的参考数值是基于GB/T 4207—2012的测试电压。
注:CTI数值与光伏组件或光伏系统的工作电压无关。
由绝缘材料构成的外部可接触部件,其老化会削弱接线盒的安全性能,应满足下列要求:
a)按照GB/T 5169.16—2017的要求可燃性等级至少为V-l。该要求应通过材料供应商提供数据表或最终产品制备的测试样条进行试验而得以验证,见5.3.12.1;当壁厚小于3.0 mm时,最终产品应满足GB/T 5169.17-2017的5-V可燃性等级,见5.3.12.2。
b)耐候性先按5.3.11规定的试验方法进行试验,再按5.3.14 a)规定的试验方法进行试验。
a)按照GB/T 5169.16—2017要求的可燃性等级至少为HB。该要求应通过材料供应商提供数 据表或最终产品制备的测试样条按5.3.12.1规定的方法进行试验。
c)耐温性满足5.3.13 b)的要求。该要求同样适用于保持带电体位置的灌封材料。
金属部件应设计成其腐蚀程度不能削弱与电气及机械特性有关的安全性。
所有的载流部件应由金属材料构成,从而在正常工作状态下,保持良好的机械强度、电导性及耐腐 蚀性。
在潮湿环境条件下,按GB/T 25840—2010的要求,电化学电势差大于350 mV的金属部件之间, 不能相互接触。
经5.3.15加速老化试验后,垫片和密封件不能退化。
应用旁路二极管和散热装置限制热斑效应给组件带来的不利影响,从而保护组件。
旁路二极管在并联应用的情况下,任何一个二极管都能承受接线盒的额定电流,并且不能超出最大 结点温度。如果旁路二极管并联运行,则应采用热焊接。
以上是光伏接线盒与材料相关的重要技术要求摘要,如需标准全文,可入群索取。
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原文始发于微信公众号(光伏产业通):光伏接线盒技术条件国家标准简析