هل يمكن أن تؤدي وصلات اللحام الباردة في صندوق توصيل الألواح الكهروضوئية إلى الاحتراق؟
جدول المحتويات
إجابة سريعة: وصلات اللحام الباردة عند صندوق التوصيل هي فئة عيوب يتعرف عليها مهندسو العمليات في مصانع الوحدات فوراً، لأن الوصلة تُصنع في نهاية الخط تماماً حيث يعني أي فشل فقدان الوحدة بأكملها. السبب عادةً حراري وليس ميكانيكياً: مكواة اللحام أو الرأس عند درجة الحرارة المحددة الصحيحة، لكن الوصلة لا تصل إليها لمدة كافية لكي يترطب اللحام ويشكل سبيكة بشكل صحيح، فيبدو الاتصال مكتملاً ويقيس بشكل مقبول في فحص الاستمرارية بينما يمتلك جزءاً صغيراً من مساحة التلامس المقصودة. هذا النوع من الوصلات ينجح في الاختبار النهائي ويفشل في الميدان تحت الدورات الحرارية. إجابة الفحص ليست بصرية — بل هي ملف تعريف لحام مُتحكَّم فيه مع وقت ودرجة حرارة مُتحقَّق منهما عند الوصلة، بالإضافة إلى اختبار الشد أو التقشير على أساس العينات.
تصنيع وحدات PV · بقلم جيري، Ooitech
مقدمة المنتج
سيخبرك الكثير من مهندسي العمليات في مصانع الوحدات بنفس الشيء. على الجانب صندوق التوصيل ، فأنت تلحم فقط قضيب التوصيل والشريط النحاسي، لذا حتى وصلة اللحام الباردة لن تتلف أو تحرق الصمام الثنائي.
يبدو ذلك معقولاً في البداية، أليس كذلك؟ لكنهم يغفلون عن سلسلة تفاعلات مهمة. دعني أوضحها.
أولاً، ما هو بالضبط اللحام البارد في صندوق التوصيل؟
اللحام البارد في صندوق التوصيل (اللحام الافتراضي) هو عيب حيث لا يكون الاتصال الكهربائي الداخلي ملحومًا بشكل صلب ويكون الاتصال ضعيفًا. لا يكون المفصل مفتوحًا تمامًا. فقط تقل مساحة التلامس، لذا ترتفع مقاومة التلامس المحلية بشكل حاد. عندما يمر التيار عبر هذه النقطة عالية المقاومة، تولد الكثير من حرارة جول، وترتفع درجة الحرارة المحلية بسرعة.
المعايير الفنية
تظهر اللحامات الباردة في صندوق التوصيل عادةً في أربعة أماكن: اتصال سلك الصمام الثنائي بالموصل النحاسي، اتصال الشريط الناقل بالموصل النحاسي، نقطة لحام سلك الإخراج، ونقاط اللحام بين الموصلات النحاسية الداخلية وكتل القصدير والمكونات الموصلة الأخرى. هذه الأربعة تنقسم إلى مجموعتين: لحام بارد في فرع الصمام الثنائي (النقطة الأولى) و لحام بارد في الحلقة الرئيسية (النقاط الثانية والثالثة والرابعة).
| نوع العطل | الموقع | حالة التشغيل | النتيجة |
|---|---|---|---|
| لحام بارد في فرع الصمام الثنائي | سلك الصمام الثنائي إلى الموصل النحاسي (النقطة 1) | لا تظليل، لا نقطة ساخنة | لا تيار عبر الفرع، يبقى المفصل باردًا، الصمام الثنائي طبيعي |
| لحام بارد في فرع الصمام الثنائي | سلك الصمام الثنائي إلى الموصل النحاسي (النقطة 1) | تظليل أو تشقق أو تدهور | يعمل الصمام الثنائي الالتفافي، تيار عالي عبر المفصل، تسخين عنيف، انهيار حراري للصمام الثنائي |
| لحام بارد في الحلقة الرئيسية | الشريط الناقل / سلك الإخراج / الموصلات الداخلية (النقاط 2، 3، 4) | تشغيل بتيار كامل | الوصلة تسخن باستمرار، مما يحرق الدايود، وتنخفض قدرة التسرب العكسي والتحمل الزائد للتيار |
المزايا التقنية
لحام بارد في فرع الدايود: في التشغيل المستقر دون تظليل أو نقاط ساخنة، لا يوجد تيار فعال في الفرع، لذا لا تسخن الوصلة ويبقى الدايود طبيعيًا. ولكن بمجرد تظليل جزء من الخلايا (فضلات الطيور، الأوراق المتساقطة، الثلج) أو حدوث شقوق دقيقة وتدهور في الأداء، يعمل الدايود الالتفافي ويستمر في العمل لفترة طويلة. يمر تيار كبير عبر الوصلة الباردة ذات المقاومة العالية، فتسخن الوصلة بعنف، وترتفع درجة حرارة الدايود بشكل كبير. بمجرد تجاوز حد درجة حرارة تقاطع الدايود، يحدث انهيار حراري للدايود الالتفافي، وقد يحترق صندوق التوصيل.
لحام بارد في الحلقة الرئيسية: تعمل الوحدة بكامل التيار طوال فترة توليدها، لذا تستمر الوصلة الباردة في التسخين. المساحة داخل صندوق التوصيل ضيقة، وهذه الحرارة تحرق الدايود الالتفافي مباشرة، مما يقلل من مقاومة التسرب العكسي وقدرة التحمل الزائد للتيار. علاوة على ذلك، إذا حدث تظليل ونقاط ساخنة في نفس الوقت، يصبح الدايود في حالة انحياز أمامي. الدايود الذي أضعفته الحرارة يجب أن يحمل الآن تيار الالتفاف الكامل للحلقة، مما يسهل حدوث انهيار حراري وينتهي باحتراق كامل وقصر في الدائرة.
تطبيق المنتج
بمجرد انهيار الدايود واحتراقه، يمكن أن يتطور الأمر إلى قوس كهربائي مستمر، بدرجات حرارة تصل إلى 3000 درجة مئوية. هذا في النهاية يحرق صندوق التوصيل ويمكن أن يسبب حريقًا في الوحدة.
لذلك أثناء تشغيل محطة الطاقة الشمسية، فإن فحص لحامات صندوق التوصيل الباردة في الوقت المناسب أمر مهم حقًا. يمكنك مسح منطقة صندوق التوصيل بكاميرا حرارية تعمل بالأشعة تحت الحمراء. ستظهر الوصلة الباردة أو الدايود الساخن بشكل غير طبيعي كنقطة درجة حرارة عالية غير طبيعية في الصورة الحرارية. قم بإصلاحه أو استبداله فورًا وستوقف انتشار العطل، مما يحافظ على استقرار الوحدة.
رؤية Ooitech
ما يظهره هذا حقًا هو أن موثوقية صندوق التوصيل تُحدد قبل وقت طويل من تشغيل المحطة، مباشرة على خط الإنتاج حيث يتم لحام وصلات الدايود وقضبان التوصيل. اللحام الضعيف هنا لا يفشل اليوم، بل يفشل بعد سنوات تحت أول نقطة ساخنة سيئة، ولهذا السبب فإن التحكم في جودة اللحام على معدات الوحدات مهم بقدر أي تقنية خلايا. في خطوط الوحدات الجاهزة الخاصة بنا، نتعامل مع لحام صندوق التوصيل والتوصيلات كخطوة فحص صارمة، وليس كفكرة لاحقة. إذا كنت تريد أن ترى كيف يتم التجميع واللحام الصحيح للوحدات، فإن قناة اليوتيوب www.youtube.com/ooitech تحتوي على الكثير من لقطات المصنع الحقيقية التي تستحق المشاهدة.
قراءة إضافية وبيانات خلفية
مواد مرجعية عامة حول هذا الموضوع، منشورة من قبل المنظمات التي تحافظ على خارطة الطريق التقنية وبيانات السوق في الصناعة:
