Paarung von Fremdprodukten, Crimpen im Feld · Isolationsfehler am WR Risse bei Trockenheit Korrosion Verkürzung Kriechstrecke Wirtschaftlich: Leistungsverlust Erhöhung Leckstrom

Advanced Contact Technology

Sichere PV -SteckverbindungenPaarung von Fremdprodukten, Crimpen im Feld

Multi-Contact Essen GmbH, Dr. Michael Berginski

• MC gehört seit 2002 zur Gruppe(Textilmaschinen, Roboter sowie Steckverbinder für Gas, Fluid und elektrische Verbindungen)

• Produktionswerke in den Marktregionen EU / USA / Asien• weltweites Vertriebs-Netzwerk

PV Center MC-Essen

MC-China

MC-USA

MC-FrankreichMC-Deutschland

MC-HQ bei Basel

11.11.20142

Multi-Contact AG

11. Workshop «Photovoltaik-Modultechnik» - Sichere Steckverbindungen, Dr. M. Berginski

50 Jahre Erfahrung in der MC Kontaktlamellentechnologie MULTILAM

18 Jahre in der PV-Kontakt Technologie1996: MC3 erster Serien-PV-Steckverbinder für den Weltmarkt

2002: MC4 Markteinführung

Millionen von zuverlässigen Produkten im Feldeinsatz.

MC gehört zu den Marktführern für DC PV Steckverbindern.

Systemanbieter mit Produktportfoliolösungen zwischen Modul und Wechselrichter.

Produktqualität und exzellentes Langzeitverhalten sind unser Hauptfokus.

Multi-Contact AG

11.11.20143 11. Workshop «Photovoltaik-Modultechnik» - Sichere Steckverbindungen, Dr. M. Berginski

Einführung & Inhalt

So würden viele Leute PV gerne sehen…


Einführung & Inhalt: Sichere PV Steckverbinder

Umsetzung im Feldeinsatz, Stand der Technik

Fundament: Expertenwissen, Engineering, Testlabor & Zertifizierung

Bestandteile von sicheren und zuverlässigen :Power Plants


Resultate einer FMEA -Analyse„PV -Brandschutz“ Projekt Fraunhofer ISE & TÜV

→ online:http://www.pv-brandsicherheit.de/ fileadmin/WS_24-01-13/03_Schmidt _Risikoanalyse_FMEA.pdf

→ online:http://www.pv-brandsicherheit.de/5/

FMEA durchgeführt von 12 PV-Experten:

Unter den Top-3 Risiken:

• „Unterschiedliche DC-Stecker“• „Vor-Ort Crimpung DC Stecker“


„Unterschiedliche DC-Stecker“

→ hier gemeint ist die Paarung von Stecker oder Buchse MC4 mit einem Gegenstück eines anderen Herstellers

→ Paarung von Fremdprodukten

„MC4-kompatibel“„MC4-type“„Industriestandard“„steckkompatibel zu MC4“„Steckgesicht entsprechend MC4“„kompatibel zum Marktstandard“„kompatibel zu gängigen Steckern“…

MC4

Inhalt

Paarung von Fremdprodukten


Fehlerhaftes Crimpen vonSteckverbindern bei der Installation

Material des IsolatorsMaterial des Isolators

Material des KontaktteilesMaterial des Kontaktteiles

Material des DichtelementesMaterial des Dichtelementes

ProduktionshilfsstoffeProduktionshilfsstoffe

ErhöhterKontaktwiderstand

Paarung von DC -Steckverbindern:Reverse Engineering & Prozesskontrolle

Chemische AnalyseChemische Analyse

Maße des SteckgesichtesMaße des Steckgesichtes

Maße und Position des KontaktteilesMaße und Position des Kontaktteiles

CT-Scan (Röntgenanalyse)CT-Scan (Röntgenanalyse) Undichtheit


Paarung von Fremdprodukten DC -Steckverbinder:Fehlermechanismen

UndichtheitErhöhter

Kontaktwiderstand

Korrosion

Beispiel:100kWp Installation aus 2010

→→→→ 2013: Isolationswiderstands-Fehler bemerkt


12,1 mΩ


zusätzlicher Leistungsverlust: PL = I² x R = 1 W

Resultat aus Ursachenanalyse:


→ Korrosion

→ Leistungsverlustund Isolationsfehler

Wirtschaftlich:Leistungsverlust



Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung

BeschleunigteAlterung Kunststoff


Korrosion


Undichtheit

StartLeistungsverlust: 200WTemperatur: 40 °C

StartLeistungsverlust: 66WTemperatur: <30 °C

MC4 & MC4

200 °C

150 °C

100 °C

50 °C

100A 100A




Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung


Corrosion


Nach 3min: VerformungLeistungsverlust: 745WTemperatur: 160 °C

Nach 3min: keine DefekteLeistungsverlust: 69WTemperatur: 90 °C

MC4 & MC4

200 °C

150 °C

100 °C

50 °C


100A 100A




Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung


Corrosion


MC4 & MC4

200 °C

150 °C

100 °C

50 °C


100A 100A


Nach 4min: RauchentwicklungLeistungsverlust: 765WTemperatur: >200 °C




Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung


Corrosion


MC4 & MC4

200 °C

150 °C

100 °C

50 °C


100A 100A


Nach 5min: viel RauchLeistungsverlust: 800WTemperatur: >200 °C




Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung



Korrosion


ErhöhterKontaktwiderstand Undichtheit



Wirtschaftlich: Isolationsfehler am WR

Erhöhung Leckstrom

Risiko: elektrischer Unfall(Stromschlag, Verbrennung)

Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung


Risse

Korrosion Verkürzung Kriechstrecke




Paarung von Fremdprodukten DC -Steckverbinder:Fehlermechanismen : Betreiben von Installationen


Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung




Risse

beiTrockenheit

Korrosion Verkürzung Kriechstrecke


Erhöhung Leckstrom



Paarung von Fremdprodukten DC -Steckverbinder:Fehlermechanismen : während Service-Einsatz



Risiko: Feuer

Hitzeentwicklung


Korrosion



Verkürzung Kriechstrecke

Risse

Erhöhung Leckstrom




Paarung von Fremdprodukten DC -Steckverbinder: Risiken


Risiko Feuer

Wirtschaftlicher Verlust

Risiko elektrischer Unfall

Inhalt


Fehlerhaftes Crimpen vonSteckverbindern bei der Installation


Risiko Potenzial: Fehlerhaftes Crimpen während der Installation

Nachteil Nr.1 einer simplen Crimpzange:

obwohl beide Varianten ein B-Crimp-Profil einsetzen:

Scheren-Bewegung statt parallele Bewegung

ZertifiziertesCrimpwerkzeug

SimpleCrimpzange


→ Einrollen Crimp ist ungleichförmig



fehlende Zwangssperre und daher:

(1) keine Rückmeldung, ob Soll-Position erreicht wurde

(2) variierende Crimpkraft von Crimpung zu Crimpung


10.000 N

8.000 N

0 Nverlä

sslic

her

Pro

zess

varii

eren

deK

raft

>∼

SimpleCrimpzange




Folgerung aus einer zu geringen Crimpkraft:

→ Nicht-Erfüllung Normanforderungen


79 89 69 125 109 82 59 90 90 77

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

230N gemäß EN60352-2

Aus

zugs

kraf

t [N

]→ Keine Gasdichtigkeit

→ Kein stabiles Langzeitverhalten

SimpleCrimpzange


Bei PV-Anlagen handelt es sich um Elektrizitäts kraftwerke .

Normanforderungen und Montageanleitungenbeschreiben den aktuellen Stand der Technik.

Dieser Stand basiert auf jahrzehntelanger Erfahrungmit Millionen von Steckverbindern im Feldeinsatz.

Ein Befolgen dieser Regeln ermöglichtLangzeitperformance und Betriebssicherheit.

Abweichungen (insbesondere Paarung von Fremdprodukten beiDC-Steckverbindern oder fehlerhaftes Crimpen) führen zu Risiken hinsichtlichFeuer und elektrischem Unfall sowie reduzieren die wirts chaftliche Effizienz.

General Statement of Multi-Contact:Multi-Contact does not recognize a compatibility be tween Multi-Contact MC3/MC4 connectors and connectors from other manufacturers.Multi-Contact has never authorized and does not authorize anybody to talk about a mating compatibility of their products with those of Multi-Contact. The wrong connector or mismating of different brands can result in premature failure and possibly fire.Therefore Multi-Contact excludes any responsibility in case of damages in relation to connecting combinations with third-party plug connectors and certification of the connectors is lost. The products may be assembled and installed only by suitably qualified and trained specialists with due observance of all applicable safety regulations. Use only the components and tools specified by MC. Do not deviate from the preparation and assembly procedures described in the assembly instructions, since in this event, in the event of self-assembly, no guarantee can be given as to safety or conformity with the technical data. Do not modify the product in any way.

Zusammenfassung


Documents

Paarung von Fremdprodukten, Crimpen im Feld · Isolationsfehler am WR Risse bei Trockenheit Korrosion Verkürzung Kriechstrecke Wirtschaftlich: Leistungsverlust Erhöhung Leckstrom