Atakale Güneş Paneli Rüzgar Enerjisi

Konektör Arızasının Teşhisi
Bir MC4 PV konektörü yaparken yapılan bir çok hata türü vardır, ancak kurulumdan sonra bunların kalitesini doğrulamanın birkaç yolu vardır. Sahada konnektör kalitesini değerlendirmek zordur. Bu cihazlar yük altında değilken güvenli bir şekilde fişten çekilebilirken, MC4 konnektörüparçalarına yırıp tekrar kontrolünün yapılması çok zordur: montajın geri dönüşü yoktur. Konektörün dış yüzeyinin görsel olarak incelenmesi bazı hataları ortaya çıkarabilir ancak dahili bağlantının kalitesini doğrulamaz.

Isınan arızalı MC4 konnektör
Doğru montajı yapılmamış MC4 konektörler, uygun şekilde yapılmış konektörlerden daha yüksek dirence sahiptir. Bu direnç enerji verimini azaltır ve ısı üretir. Sonuç olarak, yüksek sıcaklık, yaklaşan konnektör arızasının birincil uyarı işaretidir:
• Kurulum sırasında büyük sorunlar mevcutsa, sistem devreye alındığında termal tanımlayıcılar ile kontrol edebilirsiniz.
• Gizli kusurlar mevcut olduğunda, sistem bir süre çalışıp hatalı montajın etkisiyle arıza geç görülürse termal tanımlayıcılar ortaya çıkmayabilir. Yerdeki termal görüntüleme, gizli konnektör hata sorunlarını, ciddi arızalara dönüşmeden önce tespit edebilir.
Bununla birlikte, drone termal görüntülemesi, sıcak konnektörleri yeterince tanımlayamıyor çünkü bunlar genellikle ısı izlerini gizleyen modüllerin altında konumlandırılıyor.
Termal Görüntüleme ile Arızaların Tespiti
MC4 PV konnektörlerin yerinde termal görüntülemesine yönelik belirli standartlar yoktur ancak Atakale'nin veri odaklı yaklaşımının sahada başarısı kanıtlanmıştır. Süreçleri, iki kategoriyi içeren başarılı/başarısız kriterlerini oluşturur:
• Üretici spesifikasyonlarına göre tanımlanan mutlak sıcaklık hatası, genellikle 85°C ila 95°C. Bu sınırın üzerinde sıcaklık gösteren tüm konektörler arızalı olarak kabul edilir.
• Projeye özel olan diferansiyel sıcaklık arızası. Mutlak sıcaklık arızası eşiğinin altında çalışan bazı konektörler, sahadaki diğerlerine göre daha yüksek sıcaklıklarda ölçüm yapacaktır. Bu konektörler hâlâ performans ve hatalı montaj riskleri barındırmaktadır. Diferansiyel sıcaklık arızası kriterleri, belirli sıcaklık ve ışınım koşullarında temel ortalama konnektör sıcaklıkları kullanılarak belirlenir. Başarısızlık eşiği, bu temel ortalamadan sapmaya dayanmaktadır.

Yukarıdaki resimler diferansiyel sıcaklık arızalarını göstermektedir. Paketteki konektörlerden biri (solda), termal görüntüde (sağda) gösterildiği gibi diğerlerinden 15°C daha yüksek bir çalışma sıcaklığına sahiptir.

Yukarıdaki arızalı konnektör numunesi, sahada yüksek sıcaklıkta çalışma nedeniyle eridi. Atakale, test ve arızanın temel nedeni analizi için cihazları sahadan kaldırdı.

Mc4 arızası asıl nedenler analizi için Gelişmiş Laboratuvar Testleri
Konektör arızasının temel nedeninin belirlenmesi, genellikle laboratuvar ortamında yürütülen karmaşık, yıkıcı testlerin yapılmasını gerektirir. Ne termal görüntüleme ne de görsel inceleme, konektörlerin iç işleyişini ortaya çıkarmaz. Atakale gelişmiş analiz için aşağıdaki teknikleri önerir:
• Metal ve plastik bileşenler de dahil olmak üzere konektörün 3 boyutlu görüntüsünü oluşturmak için X-ışını bilgisayarlı tomografi (XCT).
• Metal korozyonunu ve ark yan ürünlerini tanımlamak için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi (EDX).
• Kıvrım kalitesini değerlendirmek için konektörün kıvrım konumunda kesitinin alınması.
• Kötü olduğundan şüphelenilen konnektörlerin arızasını hızlandırmak için konnektörleri yüksek sıcaklık/nem koşullarında hızlandırılmış stres testine tabi tutmak ve/veya laboratuvar ortamında termal döngüye tabi tutmak.

Yukarıdaki XCT kesit görüntüleri, aktif bir PV kurulumunda PVEL tarafından bulunan doğru (sol) ve zayıf (sağ) konnektör kıvrımı arasındaki farkı göstermektedir.

Arızanın Asıl Nedeni Analizlerle ortaya çıkmaktadır
Türkiye'de 8 MW'tan büyük bir projede konektörler düzenli olarak eridi ve alev çıkarıyordu. Santral sahibi, arızaların neden oluştuğunu belirleyen bir temel neden analizi yapması için Atakale ile sözleşme imzaladı ve EPC'yi hatalı taraf olarak belirledi. PVEL, sahada üretilen yaklaşık 100.000 konnektörden 1.500'ünü görsel inceleme, kızılötesi termografi ve XCT kombinasyonuyla değerlendirdi. Kurulum hatası, konektör arızasının genel temel nedeni olarak tanımlandı:
• Kritik konnektör kurulum hataları, somunların gereğinden az ve aşırı sıkılması, kötü yerleştirme, uygun olmayan sıkma ve yanlış oturtulmuş kontaklar dahil olmak üzere çok kapsamlıydı.
• Analiz ile değerlendirilen konnektörlerin %40'ında kurulum sorunları vardı ve %20'sinde kontakların eksik yerleştirilmesi vardı; bu da sorunların tüm santralde yaygın olduğunu gösteriyor.
• Yalıtım direnci hatalarına bağlı olarak sürekli invertör sıkıntılı tetiklemesi, arka somunların düşük torklu olması nedeniyle konnektörlerin yaygın olarak zayıf sızdırmazlığı nedeniyle olabilir. Atakale , önemli kurulum hataları nedeniyle projedeki tüm sahada üretilen konnektörlerin daha fazla incelenmesini ve/veya tamamen değiştirilmesini önerdi

Çatı Üstü Santrallerin Sistemlerinin İncelenmesi
İElektrik Müh İsmail Hakkı Özdem tarafından incelenen ticari ve endüstriyel projelerin %70'inden fazlasında ciddi konnektör sorunları bulunmaktadır. genellikle bir ciddi hasar olayı meydana geldikten sonra GES sahibi tarafından yardım talep edilir.Bu husus berdeyse her yerde aynı şekilde ortaya çıkmıştır:
• Hatalı ve dzensiz kablolama yöntemi çoğunlukla yetersiz personel tarfından yaygın olarak yapılmaktadır . Budakonnektörlerin yerinin bulunmasını zorlaştırmaktadır. Teknisyenler genellikle ellerindeki termal kameralarla dizlerinin üzerinde sürünüyorlar.
• Çapraz bağlantılı konnektörler sıklıkla kedi yolunda bulunan kablolarda bulunur. Bu klasik sorun genellikle modüllerin EPC'nin elinde bulunmayan bir konnektör tipiyle gelmesi nedeniyle ortaya çıkar.
• Arızaların sorumlusu genellikle kötü kurulum uygulamalarıdır. Konektörler diğer sorunların yanı sıra personelin çarpılmasına sebep olabilirler, çatı membranlarına dayanabilir, dar bir bükülme yarıçapına sahip olabilir veya arka somunlar zayıf şekilde torklanmış olabilir.
• Sıcak konektörler altta yatan sorunların en belirgin göstergesidir. Bu konnektörler, sahada monte edilen diğer konnektörlere göre daha yüksek çalışma sıcaklıklarına sahiptir, bu da daha yüksek bir elektrik direncine işaret eder. Ne yazık ki, saatli bomba olan konnektörler için arıza sadece an meselesidir. Gelecekteki güvenlik sorunlarını önlemek için Atakale GES sahiplerine şunları tavsiye ediyor:
• İnşaat ve devreye alma için konnektör kalite güvencesi/kontrol protokollerinin mevcut olduğundan emin olun.
• Personel için sahada uygun konnektör eğitimi verilmesini zorunlu kılın.
• Konektör inceleme gerekliliklerini ve başarılı/başarısız kriterlerini operasyonlara ve bakım sözleşmelerine dahil edin.

Bu feci arızaya tek bir aşırı ısınmış konnektör neden oldu. Atakale'nin testlerine göre kurulum hatası muhtemelen temel nedendir.

Bu görüntülerde kötü takılmış iki konektörü göstermektedir. Üstteki resim eksik yerleştirmeyi gösteriyor ve soldaki resim az sıkılmış bir somun nedeniyle su girişi için bir kanalı yakınlaştırıyor.

Konektör Muayene Tekniklerini Detaylandırma
Farklı tipte konnektör incelemeleri farklı sorunları ortaya çıkarabilir. Aşağıdaki tabloda görsel inceleme, termal görüntüleme ve gelişmiş laboratuvar testleri yoluyla tanımlanabilecek konnektör arıza modlarının türleri açıklanmaktadır.
Hata modu

Ana sebep	Hata Modu	Görsel İnceleme-Bağlıyken *	Görsel İnceleme – Mc4 bağlı değl*	Termal görüntüleme	Gelişmiş Lab. Testi
Eğitim Eksikliği veya Yanlış Kurulum Uygulamaları	Kirli temas Hayırktaları veya kirlenme , yabancı parçacık	Hayır	Evet	Belki az miktar	Evet
	Kurulum sırasında suya maruz kalmaktan dolayı korozyona uğrar	Hayır	Evet	Belki Bir Miktar	Evet
	Pim tam yerleşmemiş	Hayır	Evet	büyük ihtimalle	Evet
	Çapraz Bağlantı	Evet	Evet	Hayırt Muhtemelen	Evet
	Kablo kesitine uygun olmayan MC4 seçimi	Hayır	Hayır	Muhtemelen	Evet
	Kablo izolasyonunun olması gerekenden daha a veya kalın olması	Hayır	Hayır	Muhtemelen	Evet
	konektörlerin diğer ekipmanlara değimesi	Evet	Evet	Hayırt Muhtemelen	Hayır
	Kablo soyması sırasında tellerde çentikler oluşması	Hayır	Hayır	Belki Bir Miktar	Evet
	Soyulma esnasında kopan teller	Hayır	Hayır	Belki Bir Miktar	Evet
	Kablonun konnektörlere girerken çok bükülmesi	Evet	Evet	Hayırt Muhtemelen	Hayır
	Zayıf Temas Noktası(Su damlası)	Evet	Evet	Muhtemelen Hayır	Hayır
	Tam oturmamış pin	Evet	Evet	Muhtemelen	Evet
	Mc4 ü aşırı sıkma	Evet	Evet	Muhtemelen	Hayır
Takli Belgesi ürünler	Sertifika ve test eksikliği nedeniyle birçok arıza modu mümkündür	Belki	Belki	Belki Bir Miktar	Belki
Pensesiz konnektör sıkma	Gevşek veya sıkı torkla sıkma	Belki	Evet	Muhtemelen Hayır	Evet
	Yanlış sıkma pensesi	Hayır	Hayır	Muhtemelen	Evet
	Yanlıış kablo sıyırma uzunluğu	Hayır	Hayır	Belki Bir Miktar	Evet
Farklı Mc4 konnektör birleşimi	Dişi Erkek farklı marka MC4 konentör	Evet	Evet	Belki Bir Miktar	Evet
Hatalı Malzemeler / İmalat Hataları	Polimer malzemelerin hızlı bozulması	Belki	Belki	Belki Bir Miktar	Belki
	MC4 lerin sürtünme ile korozyonu	Hayır	Hayır	Belki Bir Miktar	Evet

Analiz aşağıdaki başlangıç koşulları: 5 MW'lık ticari proje; 0,15 ABD Doları bakım masrafı; 1400 kWp/kWh üretim; 425W modüller; 588 dize; 10 A modül akımı; 42,5V modül voltajı; 1000 V dizi gerilimi. 150mΩ dirençli konnektörler projenin %10'unu etkiler. Sahada üretilen konnektörlerin %1'i açık olduğundan altı diziyi devre dışı bırakıyor

*Bağlı olan MC4 konnektörlerde tahribatsız/sökmeden görsel inceleme yapılabilir; yani erkek ve dişi parçalar birbirine kilitlenmi. Güvenli bir şekilde açıldığı ve yük altında olmadığı sürece bağlantısı kesilmiş konnektörler üzerinde de yapılabilir. Arka somunu çıkarmak ve bir konektörün plastik muhafazasını açarak iç kısmını incelemek de konnektörün artık tekrar kullanım dışına çıkmasına sebep olacaktır. O yüzden konnektör den şüpheleniliyorsa, çıkartıp bağlantıyı yenisiyle yapmak en doğru çözümdür

**Termal görüntüleme, tespit olasılığına göre sunulur çünkü bu teknik, yalnızca konnektörün önemli direnç kayıplarına neden olduğu ve arızaya yakın olduğu noktaya kadar direncin yükselmesine neden olan sorunları tanımlayabilir. Termal görüntüleme sıcak konnektörleri tanımlasa da genellikle belirli sorunu veya arızanın temel nedenini ortaya çıkarmaz.

MC4 sökmeden Görsel Muayene/Analiz
İşletme ve Bakım denetimi sırasında termal görüntüleme, MC4 PV konektörü sorunlarını tanımlamak için birincil araçtır. Bununla birlikte, uzun vadeli konnektör sorunlarını devreye almanın hemen ardından, termal taramada belirgin hale gelmeden önce tanımlayabilen görsel ipuçları da vardır. Bu ipuçları, ışınım koşullarının inceleme için minimum eşiğin altında olması durumunda da faydalıdır.

Konektörler bağlantısız, gevşek veya yanlış bağlanmış olabilir. Konektör sonuna kadar itilmezse bağlantı mükemmel değildir ve zamanla direncin artmasına neden olabilir.	Aşırı ısınma belirtileri ("parlama etkisi" veya termal deformasyon). Konektörlerdeki malzemeler, belirtilen sıcaklıkların dışında çalışma nedeniyle bozulduğunda görünüm değiştirir.	Çapraz dişli arka somunlar. Somunları geriye doğru sıkarken dişler sıkışabilir yanlış kanallarda veya çapraz iş parçacığında. Bu, konektörün su geçirmez contasını tehlikeye atabilir.
Aşırı torklu arka somunlar. Torklama özellikleri üreticiye göre değişir ve takip edilmelidir. Aşırı torklama konnektör gövdesinin sızdırmazlığını ve bütünlüğünü tehlikeye atar.	Arka somunlar az sıkılmış.* Bu hata genellikle bir adımın atlanmasından veya plastik montaj anahtarının kullanılmasından kaynaklanır. Bazı üreticiler görünür ürün parçacıklarının sayısını belirtir.	Oturmamış arka somun hatası. Bu bir hataya işaret edebilir çünkü tek bir dizideki tüm konektörler genellikle aynı araçlar ve koşullarla yapılır. Uyumlu olmalıdır
Güneş ışığına ve suya maruz kalma. Konektörler korunmalıdır nem ve doğrudan UV ışınları zamanla malzemeyi bozacaktır. Bu genellikle üretici tarafından belirtilir.	Yetersiz bükülme yarıçapı veya kablolarda çok fazla gerilim. Bu durum arka somundaki contanın dayanıklılığını tehlikeye atabilir ve hatta iç kıvrıma zarar verebilir..	Çapraz bağlantılı konektörler. "Uyumlu" terimi sonlandırmanın şeklini ifade eder ve normal çalışmayı garanti etmez. Farklı markaların parçaları genellikle birlikte test edilmez/sertifikalandırılmaz

Ek Notlar
• Konektörler kablolamada alçak bir noktaya yerleştirilmemelidir. Bu, suyun kablolar boyunca sızmasına ve destek somunu ile etkileşime girmesine sebep olur Arka somun contası zarar görürse nem girişi elektron akışı için alternatif bir yol oluşturabilir.
• Mekanik parazitlere maruz kalmak aynı zamanda konektörlere zarar verebilir ve elektrik sorunlarına yol açabilir. Örneğin, izleyici hareketleri nedeniyle konektörler sıkışabilir veya ısıtma ve soğutma sistemlerinden kaynaklanan titreşimlerden etkilenebilir.

Güneş Enerjisi Endüstrisinin En Yaygın Bilinen Sıkıştırma/Torklama

Montaj için kullanılan plastik anahtarların, arka somunda yeterli tork olduğunda kaydığı yaygın bir yanılgıdır. Bu yanlış. Başlangıçta bağlantıyı yapmak için plastik anahtarlar kullanılabilir, ancak daha sonra somunun üreticinin onayladığı tork anahtarıyla derhal uygun şekilde sıkılması gerekir. Arka somundaki tork, devreye alma sonrasında kontrol edilemez. Varlık sahiplerinin kurulum ekiplerine ve projelerindeki konnektörlerin kalitesine güvenmeleri zorunludur.

Bağlayıcı Güvenilirliğini Sağlamak İçin En İyi Uygulamalar
Konektör arızası güvenlik riskleri yaratır ve MC4 konnektörler GES de düşük performansa neden olur, ancak bu olumsuz sonuçlar önlenebilir. Aşağıdaki beş adımı izleyerek konnektör arızasını önlemek için proje yaşam döngüsü boyunca harekete geçin:

1. Özel konnektörler
Hem modül tedarik anlaşmalarında hem de EPC sözleşmelerinde sertifikalı konnektörleri üreticiye ve tam ürün tipine göre belirtin. Sahte ürünleri önlemek için ürünün orijinalliğini zorunlu kılın ve doğrulayın.

2. Doğru Konektörleri Takın
Tek bir bileşen olarak birlikte test edilip onaylanmadıkça çapraz bağlantılı konnektörlere izin vermeyin. Gerekirse modül üreticilerinden yeni konektörler edinin.

3. Konektörleri Doğru Şekilde Takın
Üreticinin sağladığı sıkma aletlerini kullanın. Çevreye maruz kalmayı önlemek için modülleri hemen dizin ve gerektiğinde uç kapakları kullanın. Kurulum sırasında sahada üretilen tüm konnektörlerin durumunu ve konumunu belgeleyin.

4. Konektör Kurulumunu Doğrulayın
EPC sözleşmelerine üçüncü taraf uygulama incelemesi ve doğrulama gereksinimlerini dahil edin. Konektörlerin EPC garantileri kapsamında olduğundan emin olun.

5. Konektörleri Düzenli Olarak Kontrol Edin
SolarGrade yazılımını ve kabul edilebilir kalite seviyesi (AQL) örnekleme yaklaşımını kullanarak proje uygulama aşamalrında konnektörleri periyodik olarak inceleyin. İyi yapılmış konektörlerin GEs'i tehlikeye atabilecekleri için daima zorunlu müdahaleler sonrasında MC4 lerle ilgili denetimler yapın.

Sonraki adımlar

	Konektör Tasarımını Standartlaştırın Sektörde konektör tasarımı için açık ve tutarlı bir standart bulunmamaktadır. MC4 fiili olarak ortaya çıktı konnektör standardıdır ancak tescilli bir tasarımdır. "MC4 uyumluluğunu" destekleyen ürün pazarlaması, konnektörlerin birbiriyle uyumluluğu konusunda yaygın ve tehlikeli varsayımlarla sonuçlandı. Uyumlulukla ilgili arızaları önlemenin en iyi yolu konektör tasarımını standartlaştırmaktır.
	Kurulumcu Eğitimini İyileştirin Güneş enerjisi eğitim programları konnektörler için her zaman doğru rehberlik sağlamaz. Deneyimlerimize göre, doğrudan konnektör arızasına yol açan sorunlu uygulamalar yaygındır ve derinlemesine kökleşmiştir. Özellikle güneş enerjisi kurulumu iş gücü arttıkça, eğitim programlarının iyileştirilmesi için sektör çapında ortak bir çabaya ihtiyaç duyulmaktadır. Kurulumla ilgili arızaları önlemenin en iyi yolu, sağlam ve doğru kurulumcu eğitimi almaktır.
	Daha Fazla Araştırma Yapın Sektör, sık ve düşük maliyetli konnektör kullanımına olanak tanıyan yeni araçlardan ve daha fazla test yönteminden yararlanacakdenetimler düzenli olarak yapılır. Ucuz PV konektörüne araştırmacılar tarafından tam olarak öncelik verilmelidir çünkü sahada gözden kaçırmak kolaydır. Doğru teknolojiyle konnektör muayeneleri bir hale gelebilir Açık arıza belirtilerine tepkisel bir tepki yerine güneş PV sistemleri için standart işletim prosedürü. Atakale’nin araştırma ve geliştirme çalışmalarına katılmakla ilgilenenleri bize ulaşmaya davet ediyoruz.

Konektörler doğru takıldıklarında ve düzgün çalıştıklarında karmaşık değildir; ancak başarısız olduklarında sonuçları çok büyük olabilir. Saha denetimleri maliyetli yangın olaylarını önleyebilir ancak konnektör arızasının temel nedenleri daha temeldir ve ele alınması gerekir.