光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今，技術(shù)的革新層出不窮。對于光伏連接器來說，僅僅經(jīng)歷了兩代的轉(zhuǎn)變，或許“穩(wěn)”才是其發(fā)展之道?！胺€(wěn)”意味著可靠性和安全性，這與連接器廠商的電連接技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)息息相關(guān)。作為一種導(dǎo)電介質(zhì)，表帶觸指是經(jīng)過特殊成型的彈性連接元件，能夠顯著改善電連接和能量傳輸質(zhì)量，使連接器具備持續(xù)低的接觸電阻。

在光伏連接器未出現(xiàn)之前，光伏電站的連接主要通過“splice”(螺絲端子或接合連接件)方式來實(shí)現(xiàn)。隨著行業(yè)的發(fā)展，業(yè)內(nèi)對快速、安全和易操作的連接方案需求愈發(fā)強(qiáng)烈。

1996年，一種新型的插入式連接器(plug-in connector)應(yīng)運(yùn)而生，這就是史陶比爾MC3光伏連接器。 MC3是真正意義上的光伏連接產(chǎn)品，它跟“splice”是完全不同的兩種連接方式，它的意義在于重新定義了光伏組件的連接。2002年，史陶比爾MC4面市，再次重新定義了光伏連接器，它真正實(shí)現(xiàn)了“即插即用”(plug and play)。隨著光伏電站系統(tǒng)的要求越來越高，不管是從標(biāo)準(zhǔn)層面還是安全層面，MC4出現(xiàn)并取代MC3成為一種必然。

從電連接形式來看，“splice”是采用硬連接，而史陶比爾MC3和MC4連接器則使用了表帶觸指連接技術(shù)。史陶比爾表帶觸指技術(shù)，在電連接器領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用超50年，廣泛應(yīng)用于光伏、輸配電、自動化和電動交通等20余個行業(yè)。

電連接是指通過機(jī)械力將兩個帶電導(dǎo)體連接起來的可分連接。然而，該機(jī)械力作用產(chǎn)生的接觸覆蓋面(表面接觸區(qū)域)并不等于用于負(fù)載電流的有效接觸面。有效接觸面積明顯小于表面接觸面積，電流通道集中在單個接觸點(diǎn)，從而導(dǎo)致電阻增大。也即，看似面與面的連接，其實(shí)是點(diǎn)與點(diǎn)的連接。

MULTILAM技術(shù)，也稱為表帶觸指技術(shù)，即在兩個接觸面之間建立平行接觸點(diǎn)。每一個接觸頁片形成獨(dú)立的彈性負(fù)載載流橋，這樣就能大大減少整個接觸電阻。根據(jù)給定的每一個接觸頁片的接觸力、幾何結(jié)構(gòu)、彈性特征以及表面材質(zhì)的硬度和屬性，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出接觸電阻。

相較于輸配電等行業(yè)的各類型表帶觸指應(yīng)用，光伏連接器所使用的表帶觸指則較為單一。前文所述光伏連接器的“穩(wěn)”，一是指二十多年來光伏連接器的結(jié)構(gòu)和外形變化不大，另一方面則是光伏連接器在長期使用中應(yīng)體現(xiàn)出的穩(wěn)定性，這一點(diǎn)與表帶觸指密切相關(guān)。

表帶觸指根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境會在材料、鍍層、類型、尺寸、正壓力、安裝槽設(shè)計(jì)等等方面有著嚴(yán)格的規(guī)定。本文著重從尺寸配合及表帶觸指整體工藝等角度進(jìn)行分析。出于市場考慮，很多廠家在宣傳時(shí)提到“MC4兼容”的概念。其實(shí)這是一種誤導(dǎo)，無論是史陶比爾還是第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)都明確表明禁止互插，有些國家還從法律法規(guī)上對光伏電站中所用連接器進(jìn)行了規(guī)定。

連接器互插無法保證核心元器件—表帶觸指的長期有效接觸。對于這類連接，安裝槽的尺寸公差及表帶觸指與金屬件的配合尺寸公差都是經(jīng)過史陶比爾反復(fù)試驗(yàn)及計(jì)算總結(jié)出來的。雖然其它連接器廠商聲稱可與MC4互插，但是由于金屬件、MULTILAM及安裝槽的不確定性會造成該部分電阻的增加。此外，還需要強(qiáng)調(diào)的是光伏連接器在使用中的長期有效性，盡管有些連接器在與MC4互插后初始電阻增加不明顯，但這并不意味著幾個月甚至幾年之后電阻的穩(wěn)定性。為了驗(yàn)證以上理論，史陶比爾針對不同連接器互插進(jìn)行了TC200+DH1000以及短時(shí)間大電流測試。

該實(shí)驗(yàn)采用的是某“類MC4”連接器。需特別指出的是，“類MC4”連接器使用的是形似表帶觸指的導(dǎo)電介質(zhì)。測試項(xiàng)目雖采用IEC62852標(biāo)準(zhǔn)但試驗(yàn)條件更加嚴(yán)苛，例如TC200(通額定電流)之后又進(jìn)行了TC400(通額定電流)的測試，而DH1000后又進(jìn)行了DH2000的測試。每項(xiàng)測試后都有相關(guān)的測試項(xiàng)目對產(chǎn)品整體進(jìn)行驗(yàn)證，但由于導(dǎo)電介質(zhì)與光伏連接器的接觸電阻息息相關(guān)，因此本文將只討論該連接器實(shí)驗(yàn)后接觸電阻的變化。