光伏接线盒是介于太阳能电池组件构成的太阳能电池方阵和太阳能充电控制装置之间的连接器。是一门集电气设计、机械设计与材料科学相结合的跨领域的综合性设计。

PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用

图1:光伏接线盒

1.光伏接线盒的要求

由于太阳能电池模块使用场合的特殊性及其本身的昂贵价值,太阳能接线盒必须具备以下几个特性:

1)具备良好的抗老化、耐UV性能 ;

2)能够在室外恶劣的环境中使用 ;

3)拥有优良的散热模式,合理的内腔容积来有效降低内部温度从而满足电气安全要求 ;

4)良好的防水、防尘功能 。

PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用
图2:光伏接线盒以及其三大组成

2.接线盒常规检测项目

▲密封性检测

▲耐候性能检测

▲防火性能测试

▲端脚紧固性能检测

▲连接器插拔可靠性检测

▲二极管节温检测

▲接触电阻检测

针对以上检测项目,我们推荐PPO材料用于接线盒体/盖部件;PPO、PC材料用于连接器;PA66用于螺母。


3.光伏接线盒体/盖材料

PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用
图3:接线盒体(PPO材质)

1)接线盒体/盖的性能要求

▲具备良好的抗老化、耐紫外性能;

▲较低的体电阻;

▲优异的阻燃性能;

▲良好的抗化学性;

▲抗各种冲击,如机械工具的撞击等。

2)推荐PPO材料的几大因素

 PPO在五大工程塑料中比重最小、无毒符合FDA标准;

▲耐热性能突出,无定形材料中高于PC;

▲PPO的电气特性在通用工程塑料中是最优秀的,温度、湿度及频率等对其电性能影响很小;

▲PPO/PS收缩低,尺寸稳定性好;

▲PPO及PPO/PS系列合金在通用工程塑料中耐热水性最好,吸水率最低,在水中使用时尺寸变化很小 ;

▲PPO/PA系列合金韧性好、强度高、耐溶剂、可喷涂;

▲阻燃MPPO一般使用磷氮类阻燃剂,具有无卤阻燃的特点,满足绿色材料的发展方向。


3)推荐盒体专用PPO材料的物性

性能

测试标准

测试条件

单位

参考值

密度

ASTM D792

23℃

g/cm3

1.08

熔融指数

ASTM D1238

275 ℃ /5kg

g/10min

35

拉伸强度

ASTM D638

50mm/min

Mpa

60

断裂伸长率

ASTM D638

50mm/min

%

15

弯曲强度

ASTM D790

20mm/min

Mpa

100

弯曲模量

ASTM D790

20mm/min

Mpa

2450

悬臂梁冲击强度

ASTM D256

1/8",23℃

J/M

150

紫外光照射测试

UL 746C



f1

表面电阻率

IEC 60093


ohms

1.0E+16

体积电阻率

IEC 60093


Ohms·cm

1.0E+16

热变形温度

ASTM D648

1.8 Mpa

120

阻燃性能

UL94

0.75 mm


V0


4.电缆连接器材料

PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用
图4:光伏连接器

1)连接器材料关键要求

▲具备良好的阻燃性能,阻燃要求位UL94 V0

▲接插件一般都要经过多次插入和拔出,所以对材料的强度和韧性要较高求;

▲外绝缘层具备优异的耐老化、抗紫外功能,能够在恶劣的环境中长时间使用。

▲绝缘性能(绝缘击穿强度和表面电阻率)要求较高

▲吸湿性低,对电气及尺寸稳定性影响极小

2)推荐电缆连接器材料PPO材料的物性

性能

测试标准

测试条件

单位

参考值

密度

ASTM D792

23℃

g/cm3

1.09

熔融指数

ASTM D1238

275 ℃ /5kg

g/10min

30

拉伸强度

ASTM D638

50mm/min

Mpa

75

断裂伸长率

ASTM D638

50mm/min

%

10

弯曲强度

ASTM D790

20mm/min

Mpa

110

弯曲模量

ASTM D790

20mm/min

Mpa

2600

悬臂梁冲击强度

ASTM D256

1/8",23℃

J/M

190

紫外光照射测试

UL 746C



f1

表面电阻率

IEC 60093


ohms

1.0E+16

体积电阻率

IEC 60093


ohms·cm

1.0E+16

热变形温度

ASTM D648

1.8 Mpa

130

阻燃性能

UL94

1.0 mm


V0

3)推荐电缆连接器材料PC材料的物性

性能

测试标准

测试条件

单位

参考值

密度

ASTM D792

23℃

g/cm3

1.18

熔融指数

ASTM D1238

275 ℃ /5kg

g/10min

15

拉伸强度

ASTM D638

50mm/min

Mpa

60

断裂伸长率

ASTM D638

50mm/min

%

8

弯曲强度

ASTM D790

20mm/min

Mpa

90

弯曲模量

ASTM D790

20mm/min

Mpa

2200

悬臂梁冲击强度

ASTM D256

1/8",23℃

J/M

680

紫外光照射测试

UL 746C



f1

表面电阻率

IEC 60093


ohms

1.0E+16

体积电阻率

IEC 60093


ohms·cm

1.0E+16

热变形温度

ASTM D648

1.8 Mpa

128

阻燃性能

UL94

1.5 mm


V0


5.螺母材料

PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用
图5:螺母(PA66)

1)螺母材料关键要求

▲阻燃要求UL 94 V0;

▲绝缘性能(绝缘击穿强度和表面电阻率)要求较高;

▲吸湿性低,对电气及尺寸稳定性影响极小;

▲良好的表面,光泽好。


2)推荐螺母PA66材料的物性

性能

测试标准

测试条件

单位

参考值

密度

ASTM D792

23℃

g/cm3

1.16

熔融指数

ASTM D1238

275 ℃ /5kg

g/10min

22

拉伸强度

ASTM D638

50mm/min

Mpa

58

断裂伸长率

ASTM D638

50mm/min

%

120

弯曲强度

ASTM D790

20mm/min

Mpa

90

弯曲模量

ASTM D790

20mm/min

Mpa

2800

悬臂梁冲击强度

ASTM D256

1/8",23℃

J/M

45

紫外光照射测试

UL 746C



f1

表面电阻率

IEC 60093


ohms

1.0E+13

体积电阻率

IEC 60093


ohms·cm

1.0E+14

热变形温度

ASTM D648

1.8 Mpa

85

阻燃性能

UL94

1.5 mm


V0


资料来源:艾邦高分子

END

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PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用
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原文始发于微信公众号(光伏产业通):PPO、PC、PA在光伏接线盒中的应用

作者 808, ab