【光伏技術】光伏連接器MC4接頭

MC4對光伏從業者來說，並不陌生，它幾乎已經成為（wéi）光伏連接器的代名詞。在組件、匯流箱和逆變器等光伏發電的重要部（bù）件上（shàng），都（dōu）可以（yǐ）發現MC4的身影，它們承擔起電站（zhàn）成功連接的重任。

截至（zhì）2021年3月（yuè）底，中國（guó）光（guāng）伏累計（jì）裝機容量259GW，位居全球第一。以1MW用量約3000套光伏連接器來計算，中國（guó）目前共有約7.77億套連（lián）接器被安裝。若以風險的角度看待，意味著有（yǒu）至少7.77億個風險點需要不同的電站業主去監控。

盡管如（rú）此，在電（diàn）站（zhàn）設計（jì）、建設及運維的階段，這個小部件卻還是經常被忽視。究（jiū）其原因（yīn），與大家對MC4的認識有很大關係。

也（yě）許是時候，一（yī）起重新認識MC4了！

一、光伏連接器（qì）小史

對於光（guāng）伏連接器來說，1996年和2002年是（shì）兩個十分重要的年份。這兩個時間（jiān）點，也與（yǔ）光伏行業的關鍵發（fā）展節點相吻合。盡管（guǎn）光伏連接器並沒有（yǒu）與光（guāng）伏（fú）行業相伴而生，但是它的出現對光（guāng）伏安裝量的快速攀升起到了較大（dà）的促進作用。

1996年前，光伏電纜采用螺絲端子或者接合連接件（spliceconnection）進（jìn）行連接。隨著光伏係統安裝量的增加，業內對快速、安（ān）全和易操作的連接方案需求（qiú）愈發（fā）強烈（liè）。

因光伏係統長期暴露在風雨、烈日和極端的溫度變化中，連接器必（bì）須能夠適應（yīng）這些惡劣環境。它（tā）們（men）不僅要可以防水、耐高溫和對紫外線具有耐候性，而且要做到觸摸（mō）保護、高載流能力及高效（xiào）。同時，低接觸電阻也（yě）是重要考量指標。所有這一切，還都必須貫穿於（yú）整個光伏係統生命周期，至少20年。

1996年，基於這些應用環境及市場需求，一種新型的插入式連接（jiē）器（plug-inconnector）應運而生，這就是全球第一款真正意義上的光伏連接器——MC3。它的發明者是瑞士公司Multi-Contact（2002年，並入史陶比爾集團，作為旗下電（diàn）連接器品牌），MC即品牌縮寫，3則是金屬芯直徑的（de）尺寸。MC3的主體采用TPE材料（熱塑性彈性體），並通過摩擦力配（pèi）合以實（shí）現（xiàn）物理連接。MC3更（gèng）為（wéi）重要的是，其連接係統采用MULTILAM技術，以保障連接的持久穩定性。後來，眾多連接器廠商均是在模仿MULTILAM技術。

2002年，MC4的誕生再次重新（xīn）定義光伏連接器，它真正實現了“即插即用”（plugandplay）。絕緣材料使用硬質塑料（PC/PA），而且在設計上（shàng）更易於組裝和現場安裝。MC4麵市後，迅速得到市場（chǎng）認可，逐漸成（chéng）為光伏連接器的標準。許多廠家將自家連接器稱為“××MC4”，如果在阿裏巴巴搜索（suǒ）MC4，你可以得到約44000個相關產品，可見MC4強大的市場影（yǐng）響力。

MC4隨著市（shì）場（chǎng）需求變（biàn）化，陸續（xù）推出了MC4-Evo2和MC4-Evo3係列。MC4係列連接器，已經完全能夠滿足客戶對1500V光伏係統的需求。　

二、MC4與“類MC4”

MC4連接器分為線端和板端，通常意義上，大家所說的MC4指的是線端。MC4，由金屬件（jiàn）和絕緣件兩大部分組成。

如前所述（shù），MC是Multi-Contact的縮寫（xiě），4則為金屬（shǔ）芯直徑的尺寸。因此，在光伏連接器市場，對於眾多所謂MC4需要重新做一個澄清，它們被稱為“類MC4”或許更為（wéi）合適（shì）。

除了一些外觀上的差異（如形狀/logo等），MC4與“類MC4”核心的不同在於是否使用MULTILAM技術。MULTILAM技術具有長期的穩定性，能（néng）夠保障連接器在光伏係統整個壽命周期內，保持持（chí）續（xù）較低的接觸電阻。　

“類MC4”出於市場原因，宣稱可與MC4互插。盡管外（wài）形（xíng）上（shàng），看似完成了連接，但是隱形（xíng）的安全風險已然發生。不同廠家連接器在規格、尺寸和公差等方麵並不一致，所以根本無法100%匹配。倘若強行互插，會導（dǎo）致（zhì）溫度升高、接（jiē）觸電阻變化和IP等級無法保證的問題，進而嚴重影響電阻的發電效率和安（ān）全。

更為嚴重（chóng）的是，若真得出現問題（tí），則極有可能（néng）導致法律糾紛。由於相關法規並不健全，由互插導致的問題，責任很有可能（néng）由電站安裝商承（chéng）擔。

因此無論（lùn）TUV/UL，還是Multi-Contact，都（dōu）已出（chū）具禁止不同廠家連接器互插的聲明。　　

三、連接器的技術風險

在光伏電站的評估、設計（jì）、采購、施工、建設及運（yùn）維等各個階段（duàn），均存在不確定性（xìng）的風險（政策/技術/自然環境/法律等），若控製不當，則會影響光伏係統收益。

單就光伏連接器來說，其技術風險體現在（zài）質量、應用、安裝以及運（yùn）維（wéi）各方麵，如下圖所示。

需要（yào）指（zhǐ）出的（de）是，連接器失（shī）效進而引發火（huǒ）災的根（gēn）本原因：通流情況下（xià），連接器的接觸電阻增大導致溫（wēn）升增加，並超出（chū）塑料外殼及金（jīn）屬件所能承受的（de）溫度範（fàn）圍。