CN110739909B - 一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法，该接线盒包括弧形底板、顶板、长边面板、与长边面板相对设置的短边面板、第一侧板和第二侧板；弧形底板内切于长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板之间；顶板与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接；第一侧板和第二侧板上均设有通孔，通孔的外缘设有热可缩套管；接线盒的安装方法，包括：接线盒安装固定、接线盒开启、接线盒穿线、正负极MC4插头插接串联、接线盒封闭、接线盒密封、接线盒埋置。该用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒具有结构简单、使用方便、实用性强的优点；该接线盒的安装方法简单、易于操作和学习。

Description

一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法

技术领域

本发明涉及太阳能发电路面技术领域，具体为一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法。

背景技术

太阳能发电路面技术是世界各国都在竞相开发的清洁能源技术，太阳能发电路面技术充分利用清洁的太阳能资源，广阔的道路线性空间，通过先进的技术、特殊的生产工艺和施工工艺工法，将能够实现光电转化的单晶硅片、多晶硅片、薄膜硅片等金属材料铺筑到路面上，使现有的沥青混凝土路面或水泥混凝土路面变成巨大的太阳能收集平台，并将太阳能转化的清洁电能通过电气元件、设备并入国家电网或收集至储能系统，进而为道路沿线的路灯、收费站、隧道、偏远村庄等用电设施提供充足的电能。太阳能发电路面技术解决了道路沿线用电设施由国家电网引入的高压电长距离输送进而转变为低压电使用所造成的巨大电能损耗的难题。此外，太阳能发电路面技术作为未来智能交通的基础性载体，还致力于为电动汽车无线充电技术、无人驾驶技术、智能标线技术、自动融雪技术提供巨大的电能场。

伴随着太阳能发电路面技术的日益成熟，太阳能发电路面技术逐渐在道路中开始应用，中国、美国、法国、荷兰等国家均做出了各种不同规模和荷载等级的太阳能发电路面试验段或示范区。尤其中国铺筑的世界首条高速公路太阳能发电路面试验段正常通车运营，标志着中国太阳能发电路面技术在承载力、抗滑性能、发电效率等方面均获得重大突破，目前已达到世界领先水平，同时太阳能发电路面技术也将进入一个快速发展应用的新时代。基于太阳能发电路面技术在高速公路中的综合应用试验段项目的实施和后期的跟踪观测，发现将光伏组件板出来的正负极MC4插头直接埋置在电力沟槽内填筑的道路材料中，不利于后期的养护维修，且在电力沟槽填筑、维修施工中易对正负极MC4插头造成破坏。此外，下雨时沟槽内会有积水，雨水则会从正负极MC4插头连接处渗入易造成正负极MC4插头发热或短路，严重影响了正负极MC4插头工作的稳定性和耐久性。经调研市面上还没有专门一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法，因此，设计一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法是非常有必要的，所以，如何设计一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒及安装方法，该用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒具有保护正负极MC4插头避免其因沟槽积水而导致发热或短路、可有效保证正负极MC4插头工作稳定性和耐久性、结构简单、使用方便、实用性强的优点；该接线盒的安装方法简单、易于操作和学习，通过标准化的安装方法，既可提高接线盒的安装效率，又可避免在安装过程中接线盒发生损坏，提高接线盒的利用率。

在现有技术的基础上，本发明提供了一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，包括弧形底板、顶板、长边面板、与长边面板相对设置的短边面板、第一侧板和第二侧板；所述弧形底板内切于长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板之间；所述顶板与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接；所述第一侧板和第二侧板上均设有通孔，所述通孔的外缘设有热可缩套管，热可缩套管既可实现对光伏电缆的固定保护，又可与弧形底板、顶板、长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板共同作用，使接线盒成为一个密封的盒体，防止水、杂物等进入接线盒内，实现将接线盒内的正负极MC4插头与外部隔离，提高输电过程的稳定性。

为提高接线盒的密封性，所述弧形底板、长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板的连接处均采用无缝密封连接。

为提高接线盒使用的广泛性，所述热可缩套管为圆台形或圆柱形，正极MC4插头连接的光伏电缆穿过第一侧板的通孔及热可缩套管位于接线盒的外部，负极MC4插头连接的光伏电缆穿过第二侧板的通孔及热可缩套管位于接线盒的外部，热可缩套管包裹密封光伏电缆，避免水、杂物等自通孔进入接线盒内。

优选的，所述顶板四周边缘设有密封橡胶垫，使顶板与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接。

优选的，为提高正极MC4插头、负极MC4插头及其分别连接的光伏电缆的稳固性，所述弧形底板的拱顶处设有挂钩，便于对正负极MC4插头进行固定放置。

所述顶板的水平投影面积小于底板的水平投影面积，使接线盒成为上窄下宽的梯形形状，便于接线盒的稳定。

上述用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒的安装方法，步骤如下：

S1，接线盒安装固定：首先，清理干净电力沟槽内的碎石、杂物，并使电力沟槽底部平整；然后，按照光伏组件板的铺设位置，将接线盒放置在两块光伏组件板接缝位置处的电力沟槽内，并分别在长边面板与电力沟槽之间、短边面板与电力沟槽之间填筑少量的水泥混凝土、水泥砂浆、环氧树脂砂浆、沥青混凝土、聚氨酯混合料等道路材料，将接线盒进行初步固定；

S2，接线盒开启：将顶板拆除，使接线盒处于打开状态，备用；

S3，接线盒穿线：将一块光伏组件板的正极MC4插头及与其连接的光伏电缆依次穿过第一侧板的热可缩套管、通孔进入接线盒内；将相邻光伏组件板的负极MC4插头及与其连接的光伏电缆依次穿过第二侧板的热可缩套管、通孔进入接线盒内，备用；

S4，正负极MC4插头插接串联：将穿入接线盒内的正极MC4插头、负极MC4插头进行插接串联，并用防水绝缘胶带对正负极MC4插头的插接处及其分别连接的光伏电缆进行包裹保护，并将其置于弧形底板拱顶处的挂钩上固定；

S5，接线盒封闭：用顶板将正负极MC4插头插接固定完毕的接线盒进行密封，通过顶板四周边缘的密封橡胶垫与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接；

S6，接线盒密封：将通孔处的热可缩套管用热风枪进行热缩密封，使其粘附包裹在正负极MC4插头连接的光伏电缆上，正负极MC4插头所在的接线盒内部成为一个完全密封的空间，从而保证MC4插头工作的稳定性和耐久性；

S7，接线盒埋置：将安装放置有接线盒的电力沟槽用水泥混凝土、水泥砂浆、环氧树脂砂浆、沥青混凝土、聚氨酯混合料等道路材料进行沟槽填筑、碾压，养护，完成接线盒的安装埋置。

优选的，在步骤S1中，当电力沟槽内光伏组件板矩阵组串光伏电缆正负极主线已穿管走线完成时，则无需对电力沟槽内的少量碎石颗粒等进行清除，只需在安装接线盒的位置填筑少量水泥砂浆等道路材料后，将接线盒安装放置在电力沟槽内进行初步固定即可。

其中，接线盒的作用将光伏组件板上的正极光伏电缆与相邻光伏组件板上的负极光伏电缆通过正极MC4和负极MC4接头插接串联，从而实现将光伏组件板的电力进行输送；

光伏组件板矩阵组串光伏电缆正负极主线是指组成光伏组件板矩阵组串的起始光伏组件板和终止光伏组件板上的、未与接线盒连接的、用来将光伏组件板矩阵组串转化的电能通过逆变器传输至变压器实现并网的正极或负极光伏电缆。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明提供的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，通过设置弧形底板，一方面可对正极MC4插头、负极MC4插头及其分别连接的光伏电缆进行保护，避免其遭水浸泡，另一方面弧形底板下部的拱圈可供光伏组件板矩阵组串光伏电缆正负极主线的穿管走线，便于对电缆的规整，同时，可减小电力沟槽的开挖深度，减少劳动力；长边面板、短边面板的相对设置，使顶板具有一定的倾斜度，利于排水，减少水在接线盒顶部的停留时间；顶板与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接的设置，以及弧形底板内切于长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板之间的设置及热可缩套管的设置，使接线盒的内部成为一个密封的空腔，实现对太阳能发电路面电力沟槽内的正负极MC4插头及其连接的光伏电缆进行有效的防水、隔离、固定、密封保护，提供输电过程的稳定性；通孔的设置，便于使正极MC4插头、负极MC4插头及其分别连接的光伏电缆顺利进入接线盒内；本发明提供的接线盒具有结构简单、设计合理、防水、隔离、固定、密封保护效果好且实用性强的优点。

2、通过本发明提供的接线盒的安装方法，使接线盒在安装过程中具有规范、标准的操作过程，一方面可保证在安装过程中不破坏接线盒的密封性，另一方面可使电力沟槽内的光伏电缆进行整洁、规范走线，提高安装效率和安装质量，便于后期养护维修。

附图说明

图1为接线盒的主视图。

图2为接线盒的侧视图。

图3为接线盒的俯视图。

图4为接线盒在电力沟槽内安置使用状态下的俯视图。

图5为热可缩套管不同规格和型号的结构示意图。

图中，1-弧形底板，2-长边面板，3-短边面板，4-顶板，5-第一侧板，6-第二侧板，7-通孔，8-光伏电缆，9-正极MC4插头，10-负极MC4插头，11-热可缩套管，12-光伏组件板，13-电力沟槽，14-密封橡胶垫，15-挂钩。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下，可以对本发明的技术方案细节进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围。

图1、图2和图3分别给出了本发明提供的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒的主视图、侧视图和俯视图，所述的接线盒包括弧形底板1、长边面板2、短边面板3、顶板4、第一侧板5和第二侧板6；其中，弧形底板1内切且无缝密封连接于长边面板2、短边面板3、第一侧板5和第二侧板6之内，弧形底板1下部的拱圈可供光伏组件板12矩阵组串光伏电缆8正负极主线的穿管走线，弧形底板1的拱顶可对正极MC4插头9、负极MC4插头10及与其分别连接的光伏电缆8进行支撑和固定，为提高固定的稳定性，在弧形底板1的拱顶处设有挂钩15；第一侧板5和第二侧板6上均设有通孔7，正极MC4插头9及与其连接的光伏电缆8穿过第一侧壁5上的通孔7进入接线盒内部，负极MC4插头10及与其连接的光伏电缆8穿过第二侧板6上的通孔7进入接线盒内部；为对光伏电缆8进行固定和保护且防止水等杂物沿光伏电缆8进入接线盒内，在通孔7的外缘处设有包裹密封光伏电缆8的热可缩套管11；顶板4的四周边缘设有密封橡胶垫14，使顶板4与长边面板2、短边面板3、第一侧板5和第二侧板6密封连接，接线盒作为一个整体，具有密封、防水、隔离、保护的功能；顶板4与第一侧板5和第二侧板6连接后形成倾斜的坡度，有利于排水，减少水在接线盒上部的停留时间；通过上述设置，使接线盒的内部成为一个密闭干燥的空间，从而保证正极MC4插头9、负极MC4插头10及其分别连接的光伏电缆8的工作稳定性和耐久性。

图4给出了本发明中用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒在电力沟槽内安置使用状态下的俯视图，接线盒置于电力沟槽13内，且位于相邻两块光伏组件板12中间的接缝处，每相邻两块光伏组件板12中间接缝处均安装放置有一个接线盒；将长边面板2或短边面板3靠近光伏组件板12一侧，光伏组件板12出来的正极MC4插头9及与其连接的光伏电缆8依次穿过第一侧板5的热可缩套管11、通孔7进入接线盒内，与上述光伏组件板12相邻的光伏组件的负极MC4插头10及与其连接的光伏电缆8依次穿过第二侧板的热可缩套管11、通孔7进入接线盒内，正极MC4插头9和负极MC4插头10插接串联，插接处置于挂钩15上固定，提高输电过程的稳定性，电力沟槽13内处于未填筑状态，光伏组件板12矩阵组串光伏电缆8正负极主线还未穿管走线。

图5给出了本发明中热可缩套管不同规格和型号的结构示意图，根据需求不同，热可缩套管11具有不同的型号和规格，从而实现对不同直径和壁厚的光伏电缆8进行包裹密封，如图5左侧的圆台型号的热可缩套管11壁厚较小，可实现对直径较大、线皮保护层较厚的光伏电缆8进行包裹密封和固定；右侧圆柱型号的热可缩套管11壁厚较大，可实现对直径较下、线皮保护层较薄的光伏电缆8进行包裹密封和固定。

上述用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒的安装方法，步骤如下：

S1，接线盒安装固定：首先，清理干净电力沟槽内的碎石、杂物，并使电力沟槽底部平整；然后，按照光伏组件板的铺设位置，将接线盒放置在两块光伏组件板接缝位置处的电力沟槽内，并分别在长边面板与电力沟槽之间、短边面板与电力沟槽之间填筑少量的水泥混凝土、水泥砂浆、环氧树脂砂浆、沥青混凝土、聚氨酯混合料等道路材料，将接线盒进行初步固定；

S2，接线盒开启：将顶板拆除，使接线盒处于打开状态，备用；

S3，接线盒穿线：将一块光伏组件板的正极MC4插头及与其连接的光伏电缆依次穿过第一侧板的热可缩套管、通孔进入接线盒内；将相邻光伏组件板的负极MC4插头及与其连接的光伏电缆依次穿过第二侧板的热可缩套管、通孔进入接线盒内，备用；

S4，正负极MC4插头插接串联：将穿入接线盒内的正极MC4插头、负极MC4插头进行插接串联，并用防水绝缘胶带对正负极MC4插头的插接处及其分别连接的光伏电缆进行包裹保护，并将其置于弧形底板拱顶处的挂钩上固定；

S5，接线盒封闭：用顶板将正负极MC4插头插接固定完毕的接线盒进行密封，通过顶板四周边缘的密封橡胶垫与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接；

S6，接线盒密封：将通孔处的热可缩套管用热风枪进行热缩密封，使其粘附包裹在正负极MC4插头连接的光伏电缆上，正负极MC4插头所在的接线盒内部成为一个完全密封的空间，从而保证MC4插头工作的稳定性和耐久性；

S7，接线盒埋置：将安装放置有接线盒的电力沟槽用水泥混凝土、水泥砂浆、环氧树脂砂浆、沥青混凝土、聚氨酯混合料等道路材料进行沟槽填筑、碾压，养护，完成接线盒的安装埋置。

Claims (6)

1.一种用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，其特征在于，包括弧形底板、顶板、长边面板、与长边面板相对设置的短边面板、第一侧板和第二侧板；所述弧形底板内切于长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板之间；所述顶板与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接；所述第一侧板和第二侧板上均设有通孔，所述通孔的外缘设有热可缩套管；

所述弧形底板、长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板之间无缝密封连接。

2.如权利要求1所述的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，其特征在于，所述热可缩套管为圆台形或圆柱形。

3.如权利要求1所述的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，其特征在于，所述顶板四周边缘设有密封橡胶垫。

4.如权利要求1所述的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，其特征在于，所述弧形底板的拱顶处设有挂钩。

5.如权利要求1所述的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒，其特征在于，所述顶板的水平投影面积小于底板的水平投影面积。

6.如权利要求1-5任一项所述的用于太阳能发电路面电力沟槽内的接线盒的安装方法，其特征在于，步骤如下：

S1，接线盒安装固定：首先，清理干净电力沟槽内的碎石、杂物，并使电力沟槽底部平整；然后，按照光伏组件板的铺设位置，将接线盒放置在两块光伏组件板接缝位置处的电力沟槽内，并分别在长边面板与电力沟槽之间、短边面板与电力沟槽之间填筑少量的水泥混凝土、水泥砂浆、环氧树脂砂浆、沥青混凝土、聚氨酯混合料，将接线盒进行初步固定；

S2，接线盒开启：将顶板拆除，使接线盒处于打开状态，备用；

S3，接线盒穿线：将一块光伏组件板的正极MC4插头及与其连接的光伏电缆依次穿过第一侧板的热可缩套管、通孔进入接线盒内；将相邻光伏组件板的负极MC4插头及与其连接的光伏电缆依次穿过第二侧板的热可缩套管、通孔进入接线盒内，备用；

S4，正负极MC4插头插接串联：将穿入接线盒内的正极MC4插头、负极MC4插头进行插接串联，并用防水绝缘胶带对正负极MC4插头的插接处及其分别连接的光伏电缆进行包裹保护，并将其置于弧形底板拱顶处的挂钩上固定；

S5，接线盒封闭：用顶板将正负极MC4插头插接固定完毕的接线盒进行密封，通过顶板四周边缘的密封橡胶垫与长边面板、短边面板、第一侧板和第二侧板密封连接；

S6，接线盒密封：将通孔处的热可缩套管用热风枪进行热缩密封，使其粘附包裹在正负极MC4插头连接的光伏电缆上，正负极MC4插头所在的接线盒内部成为一个完全密封的空间，从而保证正负极MC4插头工作的稳定性和耐久性；

S7，接线盒埋置：将安装放置有接线盒的电力沟槽用水泥混凝土或水泥砂浆、环氧树脂砂浆、沥青混凝土、聚氨酯混合料进行沟槽填筑、碾压，养护，完成接线盒的安装埋置。