سلسلة مقالات د Emad Jaleel: مشاكل موصلات MC4 Connectors problems

مشاكل موصلات MC4 Connectors problems

تلعب توصيلات MC4 دورًا مهمًا في توصيلات الألواح الشمسية.كما تم تصميمها إذا تم تركيبها بشكل صحيح ، فإنها توفر اتصال عالي الجهد والتيار العالي مستمر والمقاومة المنخفضة في عازل محكم للماء ومقاوم للحرارة والأشعة فوق البنفسجية ومقاومة للسحب على مدى 25 عامًا لعمر اللوح الشمسي. بالإضافة إلى ذلك تساعد على تسريع تقنية التوصيل في تركيب المصفوفات الشمسية. ومع ذلك فهي غالبًا تكون مصدر فشل في المصفوفة الشمسية .

ومشكلة القوس الكهربائي هو تدفق للطاقة الكهربائية من خلال فجوة هوائية عن طريق جزيئات الغاز المتأينة. في حين يُنظر إلى الهواء عادةً على أنه وسيط غير موصل إلا أن فرق الجهد العالي (الفولتية) بين موصلين قريبين يمكن أن يتسبب في تحطيم جزيئات الهواء إلى مكوناتها المتأينة (تسمى "البلازما") ،والتي يمكن بعد ذلك ان تنقل الشحنة من قطب إلى آخر. . وتعتمد درجة حرارة القوس الكهربائي على عدد من العوامل ، مثل مستوى التدفق للتيار ، وعلى نوعية نظام PV ، فإنه يمكن ان يكون ساخن بسهولة بما يكفي لإذابة الزجاج والنحاس والألمنيوم ، وبدء احتراق المواد المحيطة.

تحدث أعطال القوس الكهربائي المستمر DC فقط في أنظمة عاكس المصفوفة المتوالية التي تحتوي على دوائر جهد DC غير محمية وتكون فوق 80 فولت DC تقريبًا. لا تحدث أخطاء قوس التيار المستمر في الأنظمة الشمسية التي تستخدم العواكس الصغيرة اوبعض الأنظمة التي تستخدم محسنات التيار المستمر والتي تقلل جهد التيار المستمر إلى مستويات آمنة في حالة حدوث اي خطأ

ومن خلال الدراسات التي أجراها المختصين في الفحص عن أسباب الأعطال الحرارية للمصفوفات الشمسية ووجدت أن التوصيلات MC4 والعقص غير الجيد هي أكبر سبب وحيد لفشل أسلاك التيار المستمر. وتحدث معظم حالات الاعطال خلال السنوات الخمس الأولى من التثبيت ، مما دفع الباحثين إلى الاشتباه في ممارسات التثبيت السيئة كسبب رئيسي.

وقد أسفرت المناقشات الباحثين مع المفتشين الكهربائيين أيضًا عن الرؤى التالية حول أعطال التوصيلات MC4 وضعف الاتصال بسبب العقص لهذه التوصيلات أو انه يالعقص يكون على بعض من عازل الأسلاك .واذا كان اطراف التوصيل التي لم يتم تثبيتها بشكل صحيح في الموصل فانها تسبب في المقاومة العالية في التوصيل . ومن الاسباب تسرب المياه في التوصيلات التي تم تجميعها بشكل غير صحيح . وقد لاحظ العديد من المفتشين الكهربائيين أيضًا ان عمال التركيب الميدانيين يقطعون اتصالات التوصيلات MC4 بالكماشة.التي تعمل على حدوث الفراغات في التوصيلات

ومما يضاعف في فشل مجمعات التوصيلات MC4 أنه قد يكون من الصعب رؤية عملية التجميع غير الصحيح وضعف التوصيل . وغالبًا ما يكون إخفاق التوصيلات مخفيًا داخل موصل يبدو أنه مقبول. لكنه من خارج يعتبر فاشل مثل الموصل المشوه أو المذاب ، وقد يكون يكاد يكون من المستحيل الكشف البصري. وغالبًا ما يكون التصوير الحراري هو الطريقة الوحيدة لاكتشاف هذه المشاكل. ويمكن أن يكون فقدان الطاقة والتشخيص وتكاليف الإصلاح المرتبطة بالأعطال الخفية كبيرًا.

يمكن تصنيف أعطال الموصلات MC4 إلى مجالين: مشكلات عدم التوافق بينهما ومشكلات في أسلاك الموصل وترتبط معظم حالات العطل هذه بالأسلاك الميدانية للمحطة . وقد لاتعد التوصيلات المثبتة في اللوح والموجودة في الجزء الخلفي من الالواح مصدرًا هامًا للمشاكل ومع ذلك يمكن أن تكون المشاكل في التوصيلات المثبتة ميدانيًا للمحطة مثل تلك الخاصة بكيبلات نهاية مصفوفة الالواح التي يتم تشغيلها في المنزل والمستخدمة مع سلسلة الالواح والعواكس المركزية .

وغالبًا ما تحدث المشاكل عدم التوافق بسبب تزاوج التوصيلات MC4 من جهات تصنيع مختلفة. في حين أن العديد من التوصسلات تعتبر متوافقة إلا أنه لا يوجد معيار صناعي لتصميم موصل موحد عالميا. ونظرًا للاختلافات في تفاوتات التصميم ومتطلبات أداة القعص ومواد التوصيل والتعشيق ، وقد لا يمكن ضمان التوصيل الكهربائي الأمثل. بالإضافة إلى ذلك يجب اختبار جميع التوصيلات MC4 ضمن معيار UL 6703 ،فانه لا يسمح هذا المعيار تزاوج التوصيلات من الشركات المصنعة المختلفة ما لم يتم اختباره على وجه التحديد وهو أمر نادرًا ما يتم القيام به. وتحذر بعض الشركات المصنعة من التزاوج بين العلامات التجارية للموصلات المختلفة ، ويجب اتباع الممارسات الموصى بها قياسيا .

تستخدم معظم التوصيلات MC4 طريقة توصيل على اسلوب التجعيد crimp-style . سواء كانت مثبتة في اللوح أو في المحطة مابين الالواح ، وتتطلب هذه التوصيلات أداة قعص او تجعيد موصى بها من قبل الشركة المصنعة للالواح لتجميع مناسبو للتثبيت بدون مشاكل. ويجب الالتزام بمتطلبات معايرة أداة التجعيد وحدود قالب التجعيد من أجل التركيب الخالي من المشاكل طوال عمر المنظومة . حيث تتوفر أيضًا توصلات MC4 جديدة بدون أدوات.وهذه التوصيلات MC4 تستغني عن متطلبات الأدوات التجميع ، ولكنها لا تستخدم توصيل زنبرك مقاوم للحرارة والاهتزاز لتوصيلات مابين الأسلاك.

الحل لمواجهة مشاكل الموصل MC4 هو ضمان التثبيت الصحيح مابين توصيل الأسلاك الأولية لمصفوفة الالواح . وهذا يتطلب التدريب المناسب على عملية التثبيت على مجموعة الموصلات ا MC4 .واستخدام أدوات ومعايرة وأساليب القعصاو التجعيد المناسبة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة للموصلات MC4 ويفضل استخدام اتموصيلات MC4 الحديثة ، مما يلغي متطلبات العقص . يمكن أن يساعد استخدام التوصيلات MC4 من نفس الشركة المصنعة و التدريب المناسب ،و أدوات التجعيد الموصى بها ، أو استخدام التوصيلات MC4 التي لا تحتوي على زنبرك ، في الحد من تأثير أعطال الموصل