【光伏技術】光伏連接器MC4接頭（tóu）

MC4對光伏從業者來說，並不陌生，它幾乎已經成為光伏連接器（qì）的代名詞。在組件、匯流箱和逆變器等光伏發電（diàn）的重要部件上（shàng），都可以發現（xiàn）MC4的身（shēn）影，它們（men）承擔起電站成功（gōng）連（lián）接的重任。

截至2021年3月底，中（zhōng）國光伏累計裝機容量259GW，位居全球（qiú）第一。以1MW用量約3000套光伏連接器來計（jì）算（suàn），中國（guó）目（mù）前共有約7.77億套連接器被安裝。若以風（fēng）險的（de）角度（dù）看待，意味著有至（zhì）少7.77億個風險點需要不同的電站業主去監控。

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（shì）經常被忽視。究其原因，與大家對MC4的認（rèn）識有很大（dà）關係。

也（yě）許是時候，一起重新認識MC4了！

一、光（guāng）伏連接器小史

對於光伏連接（jiē）器來說，1996年和2002年是兩個十分重要的年份。這兩個時間點，也與光伏行業的關鍵發展（zhǎn）節點相吻合。盡（jìn）管光伏連接器並沒（méi）有與光伏行業（yè）相伴（bàn）而生，但是它的出現對光伏安裝量的快速攀升（shēng）起到（dào）了較大的促進（jìn）作用。

1996年前（qián），光伏電纜采用螺（luó）絲端子或者（zhě）接合連接件（spliceconnection）進行連接。隨（suí）著光伏係統安裝量的增加，業（yè）內對快速、安全和易（yì）操作的連接方案（àn）需求愈發強（qiáng）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（huán）境。它們不僅要可以防水、耐高溫和對紫外線具有耐候性，而且要做到觸摸保（bǎo）護、高載流能力及高效。同時（shí），低接觸（chù）電阻也是重要考量指（zhǐ）標。所有這一切，還都必須貫穿於整個光伏係統生命周期，至少20年（nián）。

1996年，基於這些應（yīng）用環境及市場需求，一種新型的插入式連接器（plug-inconnector）應運而生（shēng），這就是全球第一款真正意義上的光伏（fú）連接器（qì）——MC3。它的發明者是瑞士公司Multi-Contact（2002年，並入史陶比（bǐ）爾集團，作為旗下電連接器品（pǐn）牌），MC即品（pǐn）牌縮寫，3則是金屬（shǔ）芯直徑的尺寸。MC3的主體采用TPE材料（熱塑（sù）性彈性體），並通過摩擦力配合以實現物理連接。MC3更為重要的是，其連接係統采（cǎi）用MULTILAM技（jì）術，以保障連接的持久穩（wěn）定性。後來，眾（zhòng）多連接器廠商均是在模仿MULTILAM技術。

2002年（nián），MC4的誕生再次（cì）重新定（dìng）義光伏連（lián）接器，它真正實現（xiàn）了“即插即用”（plugandplay）。絕緣材料使用硬質塑料（PC/PA），而且（qiě）在（zài）設（shè）計上更易於組裝和現場安裝。MC4麵市後，迅速得（dé）到市（shì）場認可，逐漸成為光伏（fú）連接（jiē）器的標準。許多廠家將自家連接器稱為（wéi）“××MC4”，如果在阿裏巴巴搜索MC4，你可以（yǐ）得到約44000個相關產（chǎn）品，可見MC4強大的市場影響（xiǎng）力。

MC4隨著市場需求變化，陸續推出了MC4-Evo2和MC4-Evo3係列。MC4係列連（lián）接器，已經完全能（néng）夠滿（mǎn）足客戶（hù）對1500V光伏係統的需（xū）求。　

二、MC4與“類MC4”

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

如（rú）前所述，MC是Multi-Contact的縮寫，4則為金屬芯直徑（jìng）的尺寸。因此，在光伏（fú）連接器市場，對於眾多所謂MC4需要重新做（zuò）一個澄（chéng）清，它們被稱為“類MC4”或許更為合適。

除了一些外觀上的差異（如形狀/logo等），MC4與“類MC4”核心的不同在於是否使用MULTILAM技術。MULTILAM技術具有長期的穩定性，能夠保障連接器在光伏係統整個壽命周期內，保（bǎo）持持續較低的接觸電阻。　

“類MC4”出於市場原因，宣稱可與MC4互插。盡管外形上，看似（sì）完成了連接，但是隱形的安全風險已然發生。不同（tóng）廠家連接器在規格、尺寸和公（gōng）差等方麵並不一致，所以根本無法100%匹配。倘若（ruò）強行互插，會導致溫度（dù）升高、接觸電阻變化和IP等級無法保證的問題（tí），進而（ér）嚴重（chóng）影響電阻的發電效率和安全。

更為（wéi）嚴重的是，若真得出現問題，則極有可能導致法律（lǜ）糾紛。由於相關（guān）法規並不健（jiàn）全，由互插導致的問題（tí），責（zé）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（dōu）已（yǐ）出具（jù）禁止不同廠家連接器互插的聲明。　　

三、連接器的技術風險

在光伏電站的評估、設計、采購、施工、建設及運維等各（gè）個（gè）階段（duàn），均存在不確定（dìng）性的風險（政策（cè）/技術/自然（rán）環境/法律等（děng）），若控製不當，則會影響光伏係統收益。

單就光伏連接器來說，其技術風險體現在質量、應用、安裝以及運維各方麵，如下圖所示。

需（xū）要指出的是，連（lián）接器失（shī）效進而引發火（huǒ）災的（de）根本原因：通流情況下，連接器的接觸（chù）電阻增大（dà）導致溫升增（zēng）加，並超出塑料外殼及金屬件所能承受的溫度範圍。