¿Pueden las Juntas de Soldadura Frías en una Caja de Conexiones de PV Causar Ruptura del Diodo y Quemado?
Tabla de contenidos
Introducción del Producto
Muchos ingenieros de proceso en fábricas de módulos te dirán lo mismo. En el lado de la caja de conexiones, solo sueldas la barra colectora y la tira de cobre, por lo que incluso una unión de soldadura fría no averiará ni quemará el diodo.
Suena razonable al principio, ¿verdad? Pero les falta una reacción en cadena importante. Déjame explicarlo.
Primero, ¿qué es exactamente una unión de soldadura fría en una caja de conexiones?
Una unión de soldadura fría en caja de conexiones (soldadura virtual) es un defecto donde la conexión eléctrica interna no está soldada sólidamente y tiene mal contacto. La unión no está completamente abierta. El área de contacto simplemente se reduce, por lo que la resistencia de contacto local aumenta bruscamente. Cuando la corriente pasa por este punto de alta resistencia, genera mucho calor Joule, y la temperatura local sube rápidamente.
Parámetros Técnicos
Las uniones de soldadura fría en una caja de conexiones suelen aparecer en uno de cuatro puntos: la conexión del cable del diodo al conductor de cobre, la conexión de la barra colectora al conductor de cobre, el punto de soldadura del cable de salida, y los puntos de soldadura entre los conductores de cobre internos, bloques de estaño y otros módulos conductores. Estos cuatro se dividen en dos grupos: soldadura fría en la rama del diodo (punto uno) y soldadura fría en el bucle principal (puntos dos, tres y cuatro).
| Tipo de falla | Ubicación | Condición de trabajo | Resultado |
|---|---|---|---|
| Soldadura fría en la rama del diodo | Cable del diodo al conductor de cobre (punto 1) | Sin sombreado, sin punto caliente | Sin corriente a través de la rama, la unión se mantiene fría, diodo normal |
| Soldadura fría en la rama del diodo | Cable del diodo al conductor de cobre (punto 1) | Sombreado, grieta o degradación | El diodo de derivación conduce, alta corriente a través de la unión, calentamiento violento, avería térmica del diodo |
| Soldadura fría en el bucle principal | Barra colectora / cable de salida / conductores internos (puntos 2, 3, 4) | Operación a corriente completa | La unión se calienta continuamente, hornea el diodo, y la fuga inversa y la capacidad de sobrecorriente disminuyen |
Ventajas Técnicas
Soldadura fría en la rama del diodo: En operación estable sin sombreado ni punto caliente, no hay corriente efectiva de trabajo en la rama, por lo que la unión no se calienta y el diodo permanece normal. Pero una vez que parte de las celdas se sombrean (excrementos de aves, hojas caídas, nieve) o se producen microgrietas y degradación del rendimiento, el diodo de derivación se activa y permanece trabajando durante mucho tiempo. Una corriente grande atraviesa la unión fría de alta resistencia, la unión se calienta violentamente y la temperatura del diodo se dispara. Una vez que supera el límite de temperatura de la unión del diodo, el diodo de derivación sufre una ruptura térmica, e incluso la caja de conexiones puede quemarse.
Soldadura fría en el circuito principal: El módulo trabaja a plena corriente todo el tiempo que está generando, por lo que la unión fría sigue calentándose. El espacio dentro de la caja de conexiones es reducido, y ese calor hornea directamente el diodo de derivación, reduciendo su resistencia de fuga inversa y su capacidad de sobrecorriente. Además, si el sombreado y los puntos calientes ocurren al mismo tiempo, el diodo se polariza en directa. Un diodo ya debilitado por el calor ahora tiene que soportar toda la corriente de derivación del circuito, lo que fácilmente desencadena un descontrol térmico y termina en un quemado total y un cortocircuito.
Aplicación del producto
Una vez que el diodo se rompe y se quema, puede ir un paso más allá y provocar un arco eléctrico de corriente continua, con temperaturas que alcanzan hasta 3000°C. Eso finalmente incendia la caja de conexiones y puede iniciar un incendio en el módulo.
Por lo tanto, durante la operación de la planta fotovoltaica, verificar a tiempo las soldaduras frías de la caja de conexiones es realmente importante. Puede escanear el área de la caja de conexiones con una cámara térmica infrarroja. Una unión fría o un diodo anormalmente caliente aparecerá como un punto de alta temperatura anormal en la imagen térmica. Repárelo o reemplácelo de inmediato y detendrá la propagación de la falla, manteniendo el módulo funcionando de manera estable.
La opinión de Ooitech
Lo que esto realmente demuestra es que la fiabilidad de la caja de conexiones se decide mucho antes de que la planta entre en funcionamiento, justo en la línea de producción donde se sueldan las uniones del diodo y de la barra colectora. Una soldadura débil aquí no falla hoy, falla años después bajo el primer punto caliente grave, por lo que controlar la calidad de la soldadura en el equipo del módulo es tan importante como cualquier tecnología de celdas. En nuestras propias líneas de módulos llave en mano, tratamos la soldadura de la caja de conexiones y del cableado como un punto de control estricto, no como algo secundario. Si desea ver cómo se realiza correctamente el ensamblaje y la soldadura de módulos, el canal de YouTube www.youtube.com/ooitech tiene muchas imágenes reales de fábrica que vale la pena ver.
