Aurinkosähköjärjestelmän pistoliittimien yhteensopivuus ja turvallisuus

Abstract

Aurinkosähköjärjestelmissä käytettävien pistoliittimien laatu ja yhteensopivuus vaikuttavat järjestelmän turvallisuuteen ja toimintavarmuuteen. Tässä opinnäytetyössä tarkastellaan pistoliittimien merkitystä aurinkosähköjärjestelmässä ja selvitetään, mitä vaatimuksia niille asetetaan standardeissa. Työn ensimmäisessä eli teoriaosuudessa käsitellään pistoliittimien rakennetta ja toimintaa, ja selvitetään liittimien merkitystä erilaisten tutkimusten ja tilastojen perusteella.

Työn toisessa eli kokeellisessa osassa suoritettiin mittaukset kolmella erilaisella pistoliitinparilla. Kahdessa liitinparissa käytettiin eri valmistajien pistoliittimistä koottua paria. Liittimiä testattiin 10 A:n ja 20 A:n virralla. Kuormana toimi sähkövastukset ja kuormituksen aikana tarkasteltiin pistoliitinparien lämpenemistä. Mittaustulosten tarkoituksena oli havainnoida ja tukea teoriaosuutta.

Opinnäytetyön tuloksena havaittiin, että pistoliittimet muodostavat väärinasennettuina merkittävän riskin aurinkosähköjärjestelmissä. Eri valmistajien pistoliittimien yhdistäminen todettiin riskiksi niin suomalaisissa kuin kansainvälisissä selvityksissä. Työn mittauksissa saatiin teoriaosuutta tukevia vastauksia. Mittauksesta saatujen tulosten myötä voitiin havaita yhden liitinpareista lämpenevän muita enemmän.

The quality and compatibility of DC connectors used in photovoltaic (PV) systems have a direct impact on safety and long-term performance of the system. This thesis examines the role of DC connectors in PV systems and reviews the requirements set by applicable standards. The theoretical part of the study explored the structure and function of DC connectors, supported by findings from existing research and statistical data.

In the experimental part of the thesis, three different DC connector pairs were tested. Two of these pairs represented cross-mating situations, in which connectors from different manufacturers were combined. The connectors were subjected to electrical loads of 10 A and 20 A using resistive elements, while resistance and temperature rise were measured over time. The purpose of these tests was to observe and validate the risks identified in the theoretical analysis.

As an outcome, the study found that cross-mating of solar connectors can result in elevated contact resistance and increased heating under load, particularly at higher current levels. The findings were consistent with both national and international studies, and the measurement data demonstrated that one cross-mated connector pair exhibited more heating than the others. This behaviour poses a significant risk to the operation of PV installations.