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光伏组件的局部放电试验

2013-4-10 11:26| 发布者: echo| 查看: 3436| 评论: 0|来自: 光伏产品检测中心

摘要: 一,晶体硅光伏组件安全要求 光伏组件(PV组件)的质量要求可分为三类:j PV组件的性能;k PV组件的质量可靠性;l PV组件的安全性。三类质量要求同样重要。PV组件的性能(包括Pm,Isc,Voc,Im,Vm,FF)虽然是合同 ...
什么是PV组件的最大系统电压?

        人们通常理解光伏产品是低压直流电源产品,以280W的PV组件为例,输出不超过50V,电流不超过8A。但这是针对一片电池组件而言,而工程应用中,PV组件作为补充型电力能源,必将用几十片甚至上百片PV组件组合成阵列发电,然后通过逆变器并网发电,为了减少PV组件阵列传输过程中的电能损耗,一定是采取高电压,低电流的方案,也就是串联阵列。因此,IEC61730-1标准要求组件制造商在产品设计时要考虑到最大系统电压并标识在产品铭牌上,从使用方需求角度,最大系统电压通常为750V-1000V。

       由于绝缘材料的不均匀性以及局部放电的正态随机分布性,IEC61730-2要求以10片材料样品进行试验,并对试验结果进行统计处理,计算算术平均值,方差和标准偏差。

四,测试实例

       下表是我们对某企业的光伏电池组件用背膜进行局部放电试验的数据,材料牌号为四氟,厚度为0.3mm。


表中计算标准偏差的公式为:


       从数据中看出,10个样品的起弧电压为1180V-1230V之间,灭弧电压为1000V-1170V之间,按照标准IEC61730-2规定,灭弧电压的平均值减去标准偏差应高于PV组件的最大系统电压1.5倍,对获得的10组数据进行统计处理后得出表中的结果。需要注意的是,测得的灭弧电压为交流有效值,而光伏组件的系统电压是直流,因此,还应把交流灭弧电压乘1.414才能与光伏组件的最大系统电压对应。本测试企业提供的光伏组件最大系统电压为1000V,因此,该材料的试验结果为合格。

       如果企业不能提供最大系统电压,我们的报告结果将只是给出灭弧电压数据,不给合格与否的结论,当企业将该背膜材料使用在最大系统电压低于该电压66%时是合格的。目前,光伏电池组件行业明确标出最大系统电压的还不多。

       IEC61730-2标准在规定局部放电试验方法时直接引用IEC60644-1:2000标准,规范局部放电试验方法还有IEC270标准,该标准也是IEC60644-1或者IEC61730-2所接受的方法,而检测结果的符合性判定则由IEC61730-2标准规定。试验过程中,测试夹具表面与样品表面中间的残留空气也会产生放电,会对测试结果产生不利影响(使局部放电量偏大),因此,试验过程中我们在样品两面涂以硅膏,最大限度排除空气,使测试结果更准确。

       PV组件行业最近有采取绝缘背膜喷涂成形的新工艺,在基板上喷涂一层乳态绝缘塑料,待其固化后再喷涂第二层。这种新工艺形成的绝缘材料由于粘附在基板上,不能提供独立成形的绝缘样品,如何进行局部放电试验?我中心目前采取的做法是要求企业使用相同的材料,相同的喷涂工艺,相同的固化温度和时间,在厚度适宜(0.3mm~0.5mm)的金属基板上喷涂成10块样品,尺寸为75mm×75mm,完全固化后送样。金属基板只是为了形成样品的试验电极,因此对材质和厚度没有要求,但是,要求基板平整且不宜过厚,如果金属基板过厚且又不平整,单靠试验设备电极本身的重量很难形成对样品的全面接触而使试验结果不可靠。如何确认送样的背膜样品与生产的PV组件上的背膜一致?CQC在进行工厂质量保证能力检查时,将依据工厂提交的工艺文件,对照试验室提供的数据,包括样品实物,在现场进行一致性核查,必要时抽样。总之,PV组件绝缘背膜喷涂工艺肯定是CQC质量认证工厂检查的一个关键工序。

       采用新工艺背膜的PV组件,企业若申请作为已经获得CQC标志认证的某型号传统背膜PV组件的派生产品,由于设计和工艺变更显著,除局部放电试验外,还需要补充很多试验项目,如MST23,MST15,MST53,MST51a,MST16等,时间和费用几乎与新组件认证试验项目差不多。

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