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接线盒系列⑨|接线盒已经有证了,为什么组件认证还要再考它一遍? ​

接线盒系列⑨|接线盒已经有证了,为什么组件认证还要再考它一遍?

导读

部件认证考的是盒子本身,组件认证考的是盒子与组件的组合。两次考核有什么不同,换一款接线盒又要重测什么。这是接线盒系列的第九篇(标准与可靠性篇·接线盒在组件认证中的角色)。

上一篇讲了接线盒自己的认证。但做过组件认证的人都知道:接线盒拿着证书进了组件厂,事情并没有结束。组件送去认证时,接线盒要跟着组件再被考一遍。

更麻烦的是,组件量产之后想换一家接线盒供应商,哪怕新供应商的盒子同样有证,组件的认证也不能直接沿用。

这一篇讲清楚:为什么要考两次,第二次考什么,换接线盒又意味着什么。

01两次考核,考的不是一回事 ​

图1 两次考核,考的不是一回事

图1 两次考核,考的不是一回事

部件认证依据 IEC 62790,考的是盒子本身:壳体绝缘够不够、材料阻不阻燃、二极管和端子的热设计合不合理、线缆固定得牢不牢。

但有些事情,它考不到。第六篇讲过,接线盒的三大功能有一半是在组件厂落地的——密封靠组件厂打的胶,电流引出靠组件厂焊的焊点,散热条件取决于它被装在什么样的组件上。这些在部件认证时都还不存在。

随组件认证考的正是这一部分:盒子与组件组合在一起之后,整体是否可靠、是否安全。

部件认证是入场券

组件的安全标准 IEC 61730 对组件所用的部件提出了要求:接线盒、线缆、连接器应当符合各自的部件标准。也就是说,接线盒有证是组件认证的前提,而不是替代。

02IEC 61215:性能与可靠性 ​

IEC 61215(现行为 2021 年第二版)考核的是组件的设计能否经受住长期户外使用。其中有五组试验与接线盒直接相关:

图2 IEC 61215 中与接线盒直接相关的试验

图2 IEC 61215 中与接线盒直接相关的试验

旁路二极管试验(MQT 18) ​

它的原理和步骤在第三篇、第七篇都讲过。这里强调一点:部件认证时二极管也做过热试验,但那时的电流是接线盒自己声明的额定电流,散热条件是标准规定的安装方式。

到了组件认证,电流换成了这款组件的实际短路电流,散热条件换成了这款组件的实际结构:组件加热到 75℃,先通短路电流 1 小时,再把电流提高到 1.25 倍保持 1 小时。同一个盒子,结论可能完全不同。

热斑耐久试验(MQT 09) ​

热斑试验考的是电池片,但它也间接考验二极管:电池被遮挡时,二极管要及时导通,把这一段电池串旁路掉,热斑温度才能被限制住。二极管反应迟钝或已经失效,热斑就会失控。

引出端强度试验(MQT 14) ​

它包含两项内容:一是对接线盒施加外力(MQT 14.1,40 N,每个方向保持 10 秒),检验盒体在安装面上粘得牢不牢;二是线缆固定试验(MQT 14.2)。

前一项考的其实不是接线盒,而是粘接界面——这款密封胶,在这种背板或玻璃上,粘这款盒子,行不行。它被安排在紫外预处理、50 次热循环和 10 次湿冻之后进行,考的是老化之后的粘接力。

后一项在 2021 版中改为对接线盒单独按 IEC 62790 测试,可以引用部件认证的结果;集成连接器的接线盒豁免这一项。

热循环试验(MQT 11) ​

组件在零下 40℃ 到 85℃ 之间反复循环,并且在组件温度高于 25℃ 时通着电流(峰值功率点电流)。不同材料的热膨胀系数不同,每一次冷热交替都在拉扯汇流带与端子之间的焊点;通着电流,是为了让有缺陷的焊点在发热中进一步劣化、暴露出来。

对接线盒来说,热循环考的主要是那六个焊点。

湿热与湿冻试验(MQT 13、MQT 12) ​

高温高湿考验的是密封胶、灌封胶和壳体材料的耐久性。试验本身不直接判定,关键在于试验之后要复测绝缘和湿漏电——水汽有没有找到进去的路,这时才见分晓。

03IEC 61730:安全 ​

IEC 61215 关心“能不能长期正常工作”,IEC 61730(现行为 2023 年第三版)关心“会不会造成电击、起火和人身伤害”。它的试验编号以 MST 开头,与接线盒相关的有这些:

编号试验名称与接线盒的关系
MST 25旁路二极管热试验二极管导通时的温度是否安全
MST 07旁路二极管功能试验经历各项试验后二极管是否仍正常
MST 26反向电流过载试验倒灌电流下接线盒和焊点会不会过热起火
MST 42引出端强度试验盒体保持力和线缆固定
MST 14冲击电压试验带电部件之间的间距是否足够
MST 16、17绝缘试验、湿漏电流试验干燥和潮湿状态下的绝缘
MST 35、36剥离试验、搭接剪切强度试验粘接接头的可靠性

表1 IEC 61730 中与接线盒相关的安全试验

值得单独讲的:反向电流过载 ​

这是 IEC 61730 里一项很有代表性的试验,也是最容易被忽视的一项。

图3 反向电流是怎么来的

图3 反向电流是怎么来的

电站里多个组串并联在一起。如果其中一串因为故障、遮挡或接错而电压偏低,其余组串的电流就会倒灌进来,沿着与正常发电相反的方向流过这一串的每一块组件。

这股倒灌电流可能远大于组件的正常工作电流,而它要经过的,正是每块组件的接线盒端子、焊点和汇流带。试验就是给组件通入组件过流保护额定值的 135% 作为反向电流,保持 2 小时,看有没有部位过热到引燃的程度。

组件铭牌上的“最大熔丝额定电流”,就是通过这项试验来验证的。它告诉系统设计者:与这款组件串联的熔丝不能超过多大,否则倒灌电流来不及被切断,组件就可能先烧起来。

04为什么同一个盒子,换个组件结果就不同 ​

图4 同一个接线盒,换一种组件就是新考题

图4 同一个接线盒,换一种组件就是新考题

  • 电流变了:大尺寸电池和双面组件让短路电流不断升高。二极管的发热随电流增加,在小电流组件上通过的盒子,到了大电流组件上可能就超温。
  • 散热环境变了:背板组件和双玻组件的背面材料不同,导热和散热条件也不同。同样的发热量,二极管达到的温度并不一样。
  • 粘接基材变了:不同种类的背板、不同的背面玻璃,表面状态差别很大,同一款胶的粘接力需要重新验证。
  • 配套胶材变了:灌封胶和密封胶是组件厂选的。它们的导热能力、与盒体的相容性,都会影响最终结果。
举个例子

某款接线盒在部件认证中的额定电流是 25 A。它被用在一款正面短路电流 18 A、双面率 70% 的双面组件上。
按 IEC 61215:2021,双面组件的二极管热试验要用“双面应力辐照度”(BSI,正面 1000 W/m²、背面 300 W/m²)下的短路电流:
18 × (1 + 0.3 × 0.70) ≈ 21.8 A
试验第二个小时的电流再提高到 1.25 倍:21.8 × 1.25 ≈ 27.2 A
只看正面电流,18 × 1.25 = 22.5 A,25 A 的盒子似乎绰绰有余;计入背面增益后,试验电流已经超过了它的额定值。再叠加双玻结构不利的散热条件,能不能通过,只有做了才知道。

所以接线盒证书上的额定值,不能直接当成“在我的组件上能用到的值”。 两者之间隔着一次组件认证。

05换一款接线盒,要重测什么 ​

组件通过认证之后,证书认的是一份具体的物料清单:这款电池、这款背板、这款接线盒、这款胶。其中任何一项变更,都要评估是否需要重新测试。

评估的依据是 IEC TS 62915(现行为 2023 年第二版)。它是一份专门讲“组件发生变更后需要重测哪些项目”的技术规范,按变更的类型逐一给出对应的重测组合。

从影响机理上看,与接线盒相关的变更大致牵动四类试验:

图5 接线盒相关变更,牵动哪几类试验

图5 接线盒相关变更,牵动哪几类试验

  • 更换接线盒型号或供应商:影响面最大的变更,热、机械、环境、电气安全几乎都要重新验证。
  • 只更换二极管:重点是热试验。
  • 更换灌封胶或密封胶:重点是环境老化之后的绝缘和湿漏电;密封胶还涉及粘接强度。
  • 更换线缆或连接器:重点是线缆固定,并且新部件本身必须有对应的部件认证。
这张图怎么用

图5 是按影响机理做的归类,用来帮助理解“为什么要重测这些”。实际的重测项目清单,要以 IEC TS 62915 的现行版本和认证机构的判定为准,不能直接拿这张图当依据。

这件事的实际代价 ​

重测意味着时间和费用。一轮包含热循环和湿热的重测,周期以月计。这直接影响组件厂的供应链策略:

  • 多供应商要提前布局:想要两家接线盒供应商互为备份,就要在产品认证阶段把两家都测进去,而不是等到缺货时再临时导入。
  • 组合数量会迅速膨胀:接线盒有两家,灌封胶有两家,密封胶有两家,背板又有几种,理论上的组合数就是它们的乘积(2 × 2 × 2 × 3 = 24 种)。每一种实际使用的组合,都应当有认证覆盖。
  • 变更要打包规划:把几项变更合并到一次重测里,比逐项单独测试经济得多。

认证之外,第三方可靠性测试也印证了这些风险。Kiwa PVEL 2026 年组件可靠性记分卡中,17% 的参测厂家出现过旁路二极管失效,21% 出现过接线盒相关失效,而参测组件通常已经取得 IEC 认证。

06给组件厂的五条建议 ​

  • 按最大电流核算:选型时按电流最大的版型核算二极管余量,双面组件按 BSI 条件计入背面增益。
  • 整体验证:把接线盒、灌封胶、密封胶当作一个整体来验证和锁定,不要分开评估。
  • 先摸底:认证前先做摸底测试,重点是二极管热试验和老化后的湿漏电,这两项最容易出问题。
  • 提前排期:第二供应商的导入提前排进认证计划,并留足重测周期。
  • 定期核对:定期核对组件认证备案的物料清单与实际在用的物料是否一致。

07写在最后 ​

认证回答的是“设计是否合格”。但合格只是起点,接线盒在二十多年的户外服役中究竟承受着什么、又是怎样一步步走向失效的,是下一篇要讲的内容。

小结

1. 接线盒要被考两次:部件认证考盒子本身,组件认证考盒子与组件的组合。
2. 部件认证是组件认证的前提,不能替代组件认证。
3. IEC 61215 中与接线盒相关的重点是二极管热试验、热斑、引出端强度、热循环和湿热。
4. IEC 61730 从安全角度再考一遍,反向电流过载是其中的代表。
5. 同一个盒子换一种组件,电流、散热、粘接基材、配套胶材都变了,结论不能沿用;双面组件的试验电流要计入背面增益。
6. 更换接线盒要按 IEC TS 62915 评估重测,多供应商策略必须提前布局。

下一篇,接线盒系列⑩将介绍接线盒在组件可靠性中的关键角色:热循环、湿热、湿冻、热斑,每一种应力下接线盒在经历什么。

你们在换接线盒供应商时,遇到过哪些重测上的坑?欢迎与我们交流。

计算说明 / 数据口径:1. 双面组件 BSI 条件下的短路电流按线性近似估算:Isc(BSI) ≈ Isc(正面) × (1 + 0.3 × 双面率),其中 0.3 = 300 W/m² ÷ 1000 W/m²;18 × 1.21 = 21.78 A,× 1.25 = 27.2 A。实际试验以 BSI 条件下的实测短路电流为准。示例中的 18 A、70%、25 A 为说明用假设值。2. MQT 18.1 的 75℃、1 小时 Isc + 1 小时 1.25 × Isc 程序引自 IEC 61215-2:2021 的公开解读;MQT 14.1 的 40 N / 10 秒及试验序列位置同样引自公开解读。3. MST 26 的 135% 和 2 小时引自 IEC 61730-2 公开资料,MST 编号依据 IEC 61730-2 测试报告模板。4. 组合数 24 为示例计算。5. 失效比例引自 Kiwa PVEL 2026 年记分卡,统计对象为参测厂家。

参考资料

  1. IEC 61215-1:2021、IEC 61215-2:2021 地面用光伏组件 设计鉴定和定型
  2. IEC 61730-1:2023、IEC 61730-2:2023 光伏组件安全鉴定
  3. IEC TS 62915:2023 光伏组件 型式认可、设计和安全鉴定 重新测试
  4. IEC 62790:2020 光伏组件用接线盒 安全要求和试验
  5. IEC 62979:2017 光伏组件 旁路二极管 热失控试验
  6. Intertek:UL 61215-2 Standards Update Notice(含 MQT 18.1 BSI 电流、MQT 14 条款),https://www.intertek.com/siteassets/resources/sun/2024/ul-61215-2-sun-rev-7-28-2021-ed-4-1-2025-amendment-1.pdf
  7. BIS:IS/IEC 61730-2 Test Report Form,https://www.bis.gov.in/wp-content/uploads/2026/01/2026.01.05_IS-IEC-61730-2_v2.0_F.pdf
  8. Sinovoltaics:IEC 61215 MQT 18: Bypass Diode Testing,https://sinovoltaics.com/learning-center/testing/iec-61215-mqt-18-bypass-diode-testing-for-solar-modules/
  9. Sinovoltaics:IEC 61215 MQT 14: Robustness of Terminations,https://sinovoltaics.com/learning-center/testing/iec-61215-mqt-14-robustness-of-terminations-test-for-solar-modules/
  10. LONGi:Analysis of junction box selection for modules based on 182mm wafers,https://www.longi.com/en/news/6738/
  11. Kiwa PVEL:2026 PV Module Reliability Scorecard – Failures,https://2026scorecardsbx.pvel.com/failure
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