地面用太阳电池组件主要部件选材技术条件接线盒.docx

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地面用太阳电池组件主要部件选材技术条件接线盒

CGC

北京鉴衡认证中心认证技术规范

CGC/GF002.1：

2009

地面用太阳电池组件主要部件选材技术条件

第1部分：

接线盒

Technicalspecificationsofselectedmaterialsofmainpartsforterrestrial

solarcellmodules-Part1：

Junctionbox

（申请备案稿）

200X-X-XX发布200X-X-XX实施

北京鉴衡认证中心发布

目次

前言III

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义2

4结构要求与性能指标5

4.1概述5

4.2电气安全防护5

4.3接口及连接方法6

4.4连接器6

4.5电缆6

4.6抗老化6

4.7基本设计6

4.8IP-防护等级7

4.9耐压强度7

4.10环境温度范围7

4.11防拉拽装置7

4.12机械强度7

4.13电气间隙及爬电距离7

4.14绝缘8

4.15绝缘部件8

4.16带电部件与防腐蚀9

4.17密封装置9

4.18旁路二极管说明9

4.19可敲落的孔口盖9

4.20配有防拉拽装置的接线盒9

5试验方法9

5.1概述9

5.2样品准备9

5.3试验的实施10

6检验规则19

6.1检验分类19

6.2出厂检验20

6.3型式检验20

7标志、包装、运输、贮存21

7.1标志21

7.2包装21

7.3运输22

7.4贮存22

附录A线缆防拉拽装置扭曲试验的典型布置23

附录B（规范性）警示：

“禁止带电插拔”24

附录C（规范性）试验样品数量25

前言

为了保证我国太阳电池组件接线盒的质量，进一步提高太阳电池组件的整体性能，确保光伏发电系统安全稳定运行，特制定本认证技术规范。

本技术规范由全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源与可再生能源分技术委员会、北京鉴衡认证中心提出。

本技术规范由北京鉴衡认证中心归口。

本技术规范主要起草单位：

北京鉴衡认证中心、泰科电子（上海）有限公司、全国能源基础与管理标准化技术委员会新能源与可再生能源分技术委员会、慈溪人和光伏电器有限公司、无锡尚德太阳能电力有限公司。

本技术规范主要参编单位：

中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心、中国电子科技集团公司第十八研究所、常州天合光能有限公司、保定天威英利新能源有限公司、江苏林洋新能源有限公司、常熟阿特斯阳光电力科技有限公司、苏州快可光伏电子有限公司。

本技术规范主要起草人：

李涛、马帅、王赓、周春夫、林岳明、张光春、刘海涛、王立功、陈杰、何永红、顾永亮、傅冬华、段正刚、王宗、陈孝群、陈侃。

地面用太阳电池组件主要部件选材技术条件第1部分：

接线盒

1范围

本技术规范规定了地面用太阳电池组件接线盒的产品术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。

本技术规范适用于额定直流电压不大于1000V光伏组件用接线盒，此类接线盒适用于符合GB/T20047.1中应用类别A要求的光伏组件。

注：

对于GB/T20047.1中应用类型B及C来说，本标准可以用来作为参考准则。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

对于有注明日期的文献，该标准引用的是最后一次修正或修订版。

对于没有注明日期的文献，引用的是最新版本（包括修订版）。

VDE0126-5:

2008光伏组件用接线盒

GB/T9535:

1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型

GB/T18911:

2002地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型

GB/T3873：

1983通信设备产品包装通用技术条件

GB/T2900:

2002电工术语

GB/T16927:

1997高电压试验技术

GB/T2421:

1999电工电子产品环境试验第1部分：

总则

GB/T2423电工电子产品环境试验第2部分：

试验方法

GB/T4207固体绝缘材料在潮湿环境下相比电痕化指数和耐电痕化指数的测试方法

GB/T18290:

2000无焊连接

GB16895建筑物电气装置

GB/T5465:

2008电气设备用图形符号

GB/T17194:

1997电气导管电气安装用导管的外径和导管与配件的螺纹

GB/T5095:

1997电子设备用机电元件

GB/T14048:

2008低压开关设备和控制设备

GB/T4208:

2008外壳防护等级（IP代码）

GB/T5169:

2002电工电子产品着火危险试验

GB/T17193:

1997电气安装用超重荷型刚性钢导管

GB13140：

1998家用和类似用途低压电路用的连接器件

GB17464:

1998连接器件连接铜导线用的螺纹型和无螺纹型夹紧件的安全要求

GB/T20636:

2006连接器件电气铜导线螺纹型和非螺纹型夹紧件的安全要求适用于35mm2以上至300mm2导线的特殊要求

GB/T16842:

2008检验外壳防护用的试具

GB/T19215:

2003电气安装用电缆槽管系统

GB/T17045:

2008电击防护装置和设备通用部分

GB17196:

1997连接器件连接铜导线用的扁形快速连接头安全要求

GB/T20047.1:

2006光伏（PV）组件安全鉴定第1部分：

结构要求

GB/T16422塑料实验室光源暴露试验方法

GB/T9789:

2008金属和其他无机覆盖层通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀试验

IEC60664:

1992低压系统内设备的绝缘配合

IEC60760：

1989扁平式快速连接终端

IEC61730-2:

2004光伏（PV）组件安全鉴定第2部分：

测试要求

EN50262:

1998电气设备用电缆密封装置

UL1703:

2008平面光伏组件与电池板_

3术语和定义

下列术语和定义适用于本技术规范。

为更好的使用本标准，请参考GB/T2900:

2002、IEC60664、GB17464及GB/T17045中的术语和下述内容涉及的术语。

3.1

接线盒

主要用于将插座、接线帽、防护板、盒盖等部件及光伏组件有效连接。

同时，避免内部器件受到外界影响以及防止由于触碰到盒内带电部件而受到伤害。

3.1.1

可打开式接线盒

该种接线盒可以在安装后再次打开，主要包括两种类型：

可再次连接型和不可再次连接型。

3.1.1.1

厂区配线接线盒

在接线盒上的光伏电缆与光伏连接器最终的连接是在可以控制的环境下完成，如生产工厂。

3.1.1.2

现场配线接线盒

该类接线盒在使用现场进行电气连接。

3.1.2

不可打开式接线盒

该类接线盒在安装后不可打开，主要包括两种类型：

可再次连接型和不可再次连接型。

3.2

电缆密封装置

通过与电缆相互挤压起到密封作用，同时可以起到绝缘、抗弯保护、防拉拽等作用。

3.3

密封材料

密封材料是在接线盒的二个表面通过相互挤压形成密封性连接的材料。

3.4

连接口

接线盒的敞开式入口，可以控制电缆的插入和固定。

3.5

电缆的防拉拽装置

防止已连接的电缆在拉力或推力或扭矩的作用下发生移位。

3.6

光伏系统用连接器

主要用于光伏系统，通过使用与之相匹配的电缆对光伏组件进行连接或断开，并应避免带电插拔。

3.7

光伏系统用电缆

用于光伏系统中连接光伏组件及光伏阵列。

3.8

应用条件

接线盒的应用条件应符合生产商提供的相关信息，包括：

额定数值，工作环境条件及其它要求等。

3.9

接线夹

夹持类部件，起到必要的机械夹持及电气连接作用，包括可以提供满足接触压力要求的部件。

3.10

电气间隙

两个导电部件之间，或一个导电部件与部件的易接触表面之间的空间最短距离。

3.11

爬电距离

两个导电部件之间，或一个导电部件与部件的易接触表面之间沿绝缘材料表面的最短路径。

3.12

过压类别

用来对脉冲电压作出界定的数值。

3.13

污染

能造成绝缘的抗电强度或表面电阻率降低的任何附加的固态、液态或气态的外来物质。

3.14

污染等级

为评定电气间隙和爬电距离而规定出下列四个污染等级：

3.14.1

污染等级1

不存在污染或仅有干燥的非导电性污染。

这种污染没有影响。

3.14.2

污染等级2

仅存在非导电性污染，但要预计到偶然出现的因凝露引起的短暂的导电性。

3.14.3

污染等级3

存在导电性污染或存在由于可预计到的凝露而变成导电性的干燥非导电性污染。

3.14.4

污染等级4

有导电性尘埃，雨或其他湿的条件引起的连续导电性。

3.15

额定电压

接线盒生产商给定的电压值，与运行特征值和功率特征值有关。

接线盒额定电压不能低于光伏系统的开路电压（Uoc）

注：

额定电压应与GB/T20047.1要求的系统电压相符。

3.16

额定绝缘电压

接线盒生产商为接线盒给定的耐电压有效值，确定长时间绝缘承受能力。

注：

额定绝缘电压主要与功能要求有关，不需要与额定电压相同。

3.17

额定脉冲电压

接线盒生产商给定的脉冲电压值，用来对瞬间过压情况下的绝缘耐受能力加以说明。

3.18

脉冲电压

具有一定波形及极性的脉冲电压最高值，在特定条件下，该脉冲电压不会击穿绝缘。

注：

脉冲电压等于或大于额定脉冲电压。

3.19

耐电压（工频耐电压）

在特定条件下不会击穿绝缘的电压的最高有效值。

3.20

额定电流

接线盒生产商给定的电流值，在85℃的环境温度下，该电流持续通过（不间断）接线盒，并不会导致绝缘材料的温度超过其最大许可温度。

接线盒额定电流不能低于光伏系统的最大短路电流（Isc）

3.21

功能绝缘

导电部件间的绝缘，保证电气设备正常功能所需要的绝缘。

3.22

基本绝缘

施加于带电部件对电击提供基本防护的绝缘。

注：

并不能简单地说，基本绝缘包括功能绝缘。

3.23

附加绝缘

防止基本绝缘失效产生电击，而施加的除基本绝缘以外的独立绝缘。

3.24

双重绝缘

基础绝缘和附加绝缘共同组成的绝缘系统。

3.25

加强绝缘

等效于双重绝缘的防电击等级而施加于带电部件上的单一绝缘结构。

注：

这并不意味着该绝缘是个同质体，它也可以由几层组成，但它不像附加绝缘或基本绝缘那样能逐一地被进行试验。

3.26

根据GB/T20047.1确定的应用等级A级

通过本等级鉴定的接线盒可用于公众可能接触的、大于直流50V或240W以上的系统。

通过本应用等级鉴定的接线盒满足安全等级II的要求。

3.27

根据GB/T20047.1确定的应用等级B级

通过本等级鉴定的接线盒可用于以围栏、特定区划或其他措施限制公众接近的系统。

通过本应用等级鉴定的接线盒只提供了基本绝缘保护，满足安全等级0的要求。

3.28

根据GB/T20047.1确定的应用等级C级

通过本等级鉴定的接线盒只能用于公众有可能接触的、低于直流50V和240W的系统。

通过本等级鉴定的接线盒满足安全等级Ⅲ的要求。

注：

安全等级在GB/T17045中规定。

3.29

最大工作电压

接线盒生产商给定的接线盒最大许可电压值，接线盒可以在指定的环境中长期使用。

注：

接线盒的工作电压不能低于光伏组件的开路电压。

4结构要求与性能指标

4.1概述

本规范中没有为接线盒设定电压和电流的额定值，这些值须由生产商来设定。

接线盒必须能长期使用在环境温度范围是-40℃到+85℃的户外。

接线盒的设计与尺寸必须满足使用环境要求，包括：

电气、机械、耐热、耐腐蚀和耐候等。

同时不能对用户和环境带来危害。

对上述要求，本规范中指定测试项目对接线盒进行验证。

4.2电气安全防护

4.2.1接线盒的结构应该保证：

在组装完成后，使用GB/T4208中规定的试验指不能触碰到接线盒的带电部件。

在按规定正确使用接线盒时，因为机械和热应力而造成壳体和/或盒盖的变形，也应满足此要求；同时应保证接线盒壳体的防护等级不降低。

4.2.2只能使用相应工具拆卸相关装配部件，非螺钉紧固的盒盖应具有一种或多种结构，例如，凹槽等，以方便拆卸工具的使用。

且在正确拆卸盒盖时，工具不能接触到带电部件。

4.2.3必须依据接线盒（符合3.1.1.2中的要求）的安装说明拆除相关部件，拆除部件时，应避免因为松动或旋转部件导致的火灾，电击或对人员的伤害事故。

4.3接口及连接方法

注：

以下给出的要求同样适用于电池间连接。

4.3.1接口应与生产商说明书里规定的导体的种类、横截面大小、额定电压及额定电流相匹配。

应保证非绝缘接口不受冲击，从而避免移位及由于移位导致的电气间隙和爬电距离减小的现象的发生。

4.3.2接线夹应满足下列要求：

∙箝位单元应与GB17464或GB/T20636中接线盒相关章节的要求相符；

∙接线夹应与GB13140或GB/T14048要求相符；

∙凡是能够满足以上标准提出的不同等级的安全性要求的接线夹或连接技术都可以使用；

∙另外，还可以使用焊接、压接式、压入式或类似的连接方法。

如果使用该方法，不能只通过焊接、压接式或压入式连接方法装配或固定电缆，除非能在结构上确保4.4.1中要求的电气间隙及爬电距离不会因为电缆在焊点处脱落，或从压接或压入位置处脱出而减少。

注：

通常，在焊接前用扣眼固定住导线是一种可行的保持导线位置的方法。

4.3.3如果根据上述标准无法验证，则应根据5.3.19的要求进行试验。

接口电气及耐热试验应在接线盒中评估。

4.3.4电气连接时，应避免触点压力通过绝缘材料传递，其中，陶瓷，纯云母等材料除外，除非金属部件具有足够的弹性对绝缘材料的收缩或弯曲产生足够的补偿。

（请参考GB17464或GB/T20636）。

4.4连接器

与接线盒整合在一起的连接器，以及通过电缆与接线盒连接的连接器，应符合EN50521的要求。

其额定电流及额定电压应与接线盒的额定数值相符。

4.5电缆

与接线盒连接的电缆应与光伏系统应用条件相匹配。

其额定电流和额定电压应与接线盒的额定数值相符。

4.6抗老化

由于自身老化可能使安全性降低的部件，应根据第五部分中的测试项目对特定特性的稳定性进行验证。

4.7基本设计

接线盒的结构与尺寸应尽可能的为电缆及接口提供保护，防止其在日常使用中受到电气、机械及环境的影响。

4.7.1固定方式：

在安装和连接接线盒时，不能固定可能因为位置发生变化而导致接线盒效率可能降低和爬电距离与电气间隙可能减少的带电部件

4.7.2接线盒外壁厚度不应小于3mm，除非通过GB/T5169中类型5-V要求的阻燃性试验。

4.7.3接线盒的结构应与生产商声明的电缆种类及横截面大小相匹配。

同时，应能确保在连接导线的过程中不会破坏绝缘部分，例如，避免锋利的边缘。

4.7.4接线盒内部的所有开口都应配备相应的防护措施（如盒盖、栓塞等），这些防护部件应满足5.3.15中的要求。

只有使用相应工具才能拆除这些防护部件。

可敲落的孔口盖也需要满足如上要求。

4.7.5采用绝缘材料的中间壁，它是带电部件与可触及的金属部件之间，或不同电势的非绝缘带电部件之间唯一的绝缘体。

其要有足够的壁厚，且需使用适当的材料制作。

中间壁应设置在适当位置。

4.7.63.1.1中说明的可再次连接型的可打开式接线盒应具备如下特点：

∙配备防护措施，以确保导线不会因为拉拽而从接口位置脱落，同时也防止导线扭转；

∙连接电缆应与连接器的额定数值相匹配，且适用于光伏系统。

生产商应在其说明书中对匹配的电缆加以说明；

∙箝位单元应符合4.3.2中的要求；

∙给导线的连接留有足够的空间。

4.8IP-防护等级

接线盒的防护应至少达到GB/T4208中IP55，类型1的要求。

4.9耐压强度

接线盒应能够承受5.3.6中规定的，与额定电压有关的脉冲电压测试（1，2/50μs）及电压保护测试。

4.10环境温度范围

接线盒应能够承受由生厂商给定的环境温度范围。

4.11防拉拽装置

防拉拽装置应与其连接的电缆相匹配。

可使用的电缆直径范围由生产商在说明书中指定。

如果电缆插入后被箝住，且是以组装状态固定在接线盒里是可以允许的。

防拉拽装置可以采用绝缘材料或金属材料制作，若有金属材料组成，则须满足如下要求中的一项：

a）应用绝缘材料遮蔽，以避免因误操作而使金属部件带电。

b）GB/T4208要求的试验指不能接触到金属部件。

通过组D3的试验加以验证。

4.12机械强度

4.12.1接线盒在机械试验序列检验后，不能有影响安全的损坏。

4.12.2最终使用的组装后的接线盒，金属端子必须牢固的固定在端子插槽中。

4.12.3按照要求的试验序列检验，内部绝缘不能有影响正常功能的损坏。

4.13电气间隙及爬电距离

通过下列规定可以测得电气间隙及爬电距离。

4.13.1电气间隙

根据表1中的额定脉冲电压，按照IEC60664中加强或双重绝缘的要求，可以测得带电部件与接线盒可接触面之间的电气间隙。

表1—额定脉冲电压

额定电压（V）

额定脉冲电压（kV）

（1，2/50μs）

100

1，5

150

2，5

300

4，0

600

6，0

1000

8，0

通过绝缘材料封套上的缝隙与开口间的电气间隙应符合IEC60664表2类型A中的数值。

可再次连接型接线盒，应符合IEC60664中关于接线夹与连接电缆的接口之间的加强绝缘要求，由接线盒的额定电压决定。

对于接线盒内其他位置的电气间隙，应符合IEC60664中基本绝缘的规定，由生产商声明的最大工作电压决定。

4.13.1.1额定脉冲电压

应依据表1中的额定电压选择额定脉冲电压。

4.13.1.2过压类别

接线盒应符合IEC60664中关于过压类别Ⅲ的规定。

4.13.2爬电距离

根据IEC60664规定带电部件与可接触面之间的爬电距离应满足加强或双重绝缘要求。

并且与额定电压和污染等级3有关。

电气间隙与爬电距离之间的关系请参照IEC60664中的5.2.2.6章节。

对于可再次连接型接线盒，箝位单元与连接电缆的接口之间的爬电距离应符合IEC60664中表2关于加强绝缘或双重绝缘的规定，由接线盒的额定电压决定。

对于接线盒内其他位置的爬电距离，应符合IEC60664中基本绝缘的规定，由生产商声明的最大工作电压决定。

可以通过5.3章试验序列E及F中的试验，对组件与接线盒之间粘接位置的绝缘性能进行验证。

4.13.2.1污染等级

在符合本标准要求的接线盒中，外壳内的绝缘部件（电气间隙与爬电距离）至少要达到污染等级2的要求。

4.13.2.2绝缘表面的形状

绝缘表面的形状应符合IEC60664中的规定。

4.14绝缘

4.14.1功能绝缘与基本绝缘

功能绝缘与基本绝缘可以防护冲击电压或工频电压带来的影响，这两种电压的数值都由生产商规定，且都可通过接线盒额定绝缘电压推导得出。

4.14.2附加绝缘

对基本绝缘适用的要求同样适用于附加绝缘。

4.14.3双重绝缘

双重绝缘是指某一个部件（具有基本绝缘或附加绝缘）的损坏不会削弱其他部件的保护功能。

只有使用工具拆除附加绝缘。

在使用双重绝缘情况下，如果基本绝缘与附加绝缘不能被单独检测，则应将该绝缘系统视为加强绝缘。

4.14.4加强绝缘

为了评估加强绝缘的电气间隙，应选用表1中的额定脉冲电压。

爬电距离应是基本绝缘值的两倍。

4.15绝缘部件

4.15.1基本要求

绝缘部件应满足预期的耐热要求。

可以根据试验序列B中的试验进行验证。

4.15.2外部可接触部件

有绝缘材料构成的外部可接触部件，如果该部件的老化会影响接线盒的安全性，应满足以下要求：

a）依据GB/T5169中阻燃等级HB、V-2、V-1或V-0的要求，可以对材料供应商提供的数据进行验证，或对最终产品进行试验验证；

注：

根据IEC61730要求，应满足等级5-V要求。

b）耐候试验：

依据GB/T16422方法A或者GB/T16422的要求，周期为500h。

此试验后须进行5.3.14a）中要求的灼热丝试验；

c）进行5.3.13a）中规定的球压试验。

4.15.3内部部件

由绝缘材料组成且起到固定带电部件作用的内部部件，须满足下列要求：

a）依据GB/T5169中阻燃等级HB、V-2、V-1或V-0的要求，可以对材料供应商提供的数据进行验证，或对最终产品进行试验验证；

b）绝缘材料应有与IEC60664规定的额定数值一致的CTI值。

c）进行5.3.14b）中规定的灼热丝试验；

d）进行5.3.13b）中规定的球压试验；

a）及b）的要求也适用于与带电部件接触的灌封材料。

4.16带电部件与防腐蚀

4.16.1金属部件应可以防止产生影响电气及机械性能的腐蚀。

所有的带电部件都应采用金属材料，以使在规定的使用过程中保持良好的机械强度、导电性及抗腐蚀性。

4.16.2在潮湿环境下，不同金属之间如具有大于350mV的电势差，依据IEC60943不能相互接触使用。

4.17密封装置

在执行5.3.15中要求的加速老化试验过程中，密封性能不应受到影响。

4.18旁路二极管说明

应配备相应的旁路二极管及其散热装置，防止热斑效应带来的影响，从而保护组件。

4.19可敲落的孔口盖

可敲落的孔口盖应可以使用机械敲击的方法拆除，但不应对接线盒造成损伤。

对于使用电缆的可敲落的孔口盖，碎裂或产生毛口，则试验失败

对于使用导管和/或使用垫圈或隔膜的可敲落的孔口盖，碎裂或毛口，可以接受。

4.20配有防拉拽装置的接线盒

接线盒配备的防拉拽装置应确保电缆与接线盒的连接性能不受拉力的影响。

防拉拽装置应：

—适用于与接线盒连接的不同种类的软电缆；

—能保证至少一个部件可以与接线盒的一部分固定在一起，或长时间与接线盒上的一个部件固定在一起。

5试验方法

5.1概述

5.1.1根据现行光伏组件及光伏系统标准的规定，试验项目由安全性试验及功能性试验组成。

5.1.2试验序列中的每个试验应以规定的顺序，且按照附录C中规定的待测样品数量进行取样并进行试验。

对不同测试序列应使用新的样品。

5.1.3如果没有其他规定，应在GB/T2421中要求的环境条件下进行试验，

5.1.4对于接口试验，如果可能，应测试每个样品的三个接口。

5.1.5若试验样品没有通过某一试验序列的多个试验，则判定该样品不符合本标准要求。

若试验样品没有通过某一试验，则应重新取样并再次进行该试验及之前可能影响该试验结果的试验，重新抽取的样品应通过第二次进行的试验。

5.1.6如果没有其他规定，外观可以通过目测的方式检验。

5.2样品准备

5.2.1样品应进行预处理，即在室温（温度25±5℃，湿度50%±25）下存放24h。

5.2.2如果生产商没有其他规定，应使用铜电缆或接线盒规定使用电缆类型进行试验。

如果接口适用于多种电缆类型（单股、多股、柔性），则应选择预期试验结果最差的电缆进行试验。

5.2.3电池接线应