【光伏技（jì）術】光伏連接器（qì）MC4接頭

MC4對光伏從業者來說，並不陌生（shēng），它幾乎已經成為（wéi）光伏連接器的代名詞。在組件、匯流箱和（hé）逆變器（qì）等光伏發電的重要部件上，都可以（yǐ）發現MC4的身影，它們承擔起電（diàn）站成功連接的重任。

截至（zhì）2021年（nián）3月底，中國光伏（fú）累（lèi）計（jì）裝機容量259GW，位居全（quán）球第一。以1MW用量約3000套光伏連接器來計算（suàn），中國目前共有約7.77億套連接器被安裝。若以風險的角度看待，意味（wèi）著有至少7.77億個風險點需要不同的電站業（yè）主去監控。

盡管如此，在電站設計、建設及運維的階段，這個小部件卻還是經常被忽視。究其原因，與大家對MC4的認識有很大關係。

也許是時候，一起重新認（rèn）識MC4了！

一、光伏連接器小史

對（duì）於光伏連接器來說，1996年和2002年是兩（liǎng）個十（shí）分重要的年份。這兩個時間點，也與光伏（fú）行業的關鍵發展（zhǎn）節點相吻合。盡管光（guāng）伏連接器並沒有與光伏行業相伴而（ér）生，但是它的出現對光伏安裝量的快速（sù）攀升起到了較大的促進作用。

1996年前，光伏電纜采用（yòng）螺絲端子或者接合連接件（spliceconnection）進行（háng）連接。隨著光伏係統（tǒng）安裝量的增加，業內對快速（sù）、安全和易操作（zuò）的連（lián）接方案（àn）需（xū）求愈發強烈。

因光伏係統長期暴露在風雨、烈日和極端的溫度變化中，連接器必須能夠適應這些惡劣環境。它們不僅要可（kě）以（yǐ）防（fáng）水、耐高溫和對紫外線具有耐候性，而且要做到觸摸保（bǎo）護（hù）、高載流能力及高效。同時，低接觸電（diàn）阻也是重要考量指標。所有這（zhè）一切，還都必須貫穿於整個光伏係統生命周期，至少20年。

1996年，基於這些應用（yòng）環境（jìng）及市（shì）場需求，一種新（xīn）型的插入式連接器（qì）（plug-inconnector）應運而生，這就是全球第一款真正（zhèng）意義上的光伏連接器——MC3。它的發明者是瑞士公司Multi-Contact（2002年，並入史陶比爾集（jí）團，作為旗下電連接器品牌），MC即品牌縮寫，3則是（shì）金屬芯直徑的尺寸。MC3的主體采用TPE材料（liào）（熱塑性彈性體），並通（tōng）過摩擦力配（pèi）合以實現物理連接。MC3更為重（chóng）要的（de）是，其連接係統采用MULTILAM技術，以保障連接（jiē）的（de）持久穩定性。後來（lái），眾多連接器（qì）廠商均是在模仿MULTILAM技術。

2002年，MC4的誕（dàn）生再次重新定義光伏連接（jiē）器，它真（zhēn）正實現了“即插即用”（plugandplay）。絕緣材料（liào）使用硬質塑料（PC/PA），而且在設計上更易於組裝和現場安裝。MC4麵市後，迅速（sù）得到市場認可，逐漸成為光伏連接器的標準。許多廠家將自家連接器稱為（wéi）“××MC4”，如（rú）果在阿裏巴巴搜索MC4，你可以得到約44000個相關產品，可見MC4強大的市場影響力（lì）。

MC4隨著市場（chǎng）需求變化，陸續推出（chū）了MC4-Evo2和MC4-Evo3係列。MC4係列連接器，已經完全能（néng）夠滿足（zú）客戶對（duì）1500V光（guāng）伏係統的需求。　

二、MC4與“類MC4”

MC4連接器分為線（xiàn）端和板端，通常意義上，大家所說的MC4指的是線端。MC4，由金屬件（jiàn）和絕緣件兩大部分組成（chéng）。

如前所述，MC是Multi-Contact的縮寫，4則為金屬芯直徑的尺寸。因此（cǐ），在光伏連接器市場，對於眾多所謂MC4需要重新做一個澄清（qīng），它（tā）們被稱為“類MC4”或許更為合適。

除了（le）一些外觀上的（de）差異（如形狀/logo等），MC4與“類MC4”核心的不同在於是否（fǒu）使用MULTILAM技術。MULTILAM技術具有長期的穩定性，能（néng）夠保障連接器在光伏係統整個壽命周期內，保持持續較低的接觸電阻。　

“類MC4”出於市場（chǎng）原因，宣稱（chēng）可與MC4互插。盡管外形上，看似完成了連接，但（dàn）是隱形的安全風險已然（rán）發（fā）生。不同廠家（jiā）連接器在規格、尺寸和公（gōng）差等方麵並不一致（zhì），所（suǒ）以根本（běn）無法100%匹（pǐ）配。倘若強行互插，會導致溫度升高（gāo）、接觸（chù）電阻變化和IP等級無法保證（zhèng）的問題，進而嚴重影響電阻的發電（diàn）效（xiào）率和安全。

更為嚴（yán）重的（de）是，若真得出（chū）現問題，則極有可能導致法律糾（jiū）紛。由於相關（guān）法規（guī）並不健全，由互插導致的問題，責任很有可能由電站安裝商（shāng）承（chéng）擔。

因此無（wú）論TUV/UL，還是Multi-Contact，都已出具禁止不同廠家連接器互插的聲明。　　

三、連接器的技術風險（xiǎn）

在（zài）光伏電站的評估、設計、采購、施工（gōng）、建設及運維（wéi）等各個階段，均存在不確定性的風險（政策/技（jì）術/自然環境/法律等），若控製不當，則會（huì）影響光伏係統收益。

單就光伏連接器來說，其技（jì）術（shù）風險體現在（zài）質量、應用、安裝以及運維各方麵，如下圖所示。

需要指出的是，連接器失效進（jìn）而引發火災的根本原因：通流情況下，連（lián）接器的接觸電阻（zǔ）增大導致溫升增加，並超出塑（sù）料外殼及（jí）金（jīn）屬件所能承受的溫度範圍（wéi）。