CN214477944U

CN214477944U - 一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构

Info

Publication number: CN214477944U
Application number: CN202120586390.0U
Authority: CN
Inventors: 郭浪
Original assignee: Calf Electric Suzhou Co ltd
Current assignee: Calf Electric Suzhou Co ltd
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2031-03-23

Abstract

本实用新型提供一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其包括铝母线、铜缆线、铜铝接线端子和绝缘封装体，所述的铜铝接线端子包括界面为原子结合的铜质端和铝质端，铜铝接线端子的铝质端与铝母线连接，铜铝接线端子的铜质端与铜缆线连接；绝缘封装体封装于铜铝接线端子的外部，将铜铝接线端子及其与铝母线和铜缆线的连接部封装。本实用新型提供的光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，可以方便将光伏系统的铜缆线电缆与铝母线通过铜铝接线端子进行转换连接，以铝代铜，能够减少铜的使用量，降低光伏系统建造成本，利于光伏系统的推广使用。

Description

一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构

技术领域

本实用新型涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构。

背景技术

随着节能减排的推广，可再生能源得到了越来越广泛的应用。在可再生能源中，太阳能由于其清洁性和获取的便捷性，尤为得到人们的重视，因此，太阳能电站应运而生。太阳能电站由光伏组件经串、并联组成光伏阵列，通过电缆线，将光伏组件在光生伏特作用下产生的电能汇入逆变器或者控制器，并由逆变器或者控制器将该种形式的电能转换为用户方便使用的电能，并网或送给用户直接使用。

铜具有延展性好、导热性和导电性高的特性，因此，目前的光伏系统中电缆线基本均采用铜质电缆线。但是，作为光伏系统的主要连接电缆，铜电缆线的价格比较贵，使用成本较高。随着太阳能电站规模的不断扩大以及电池板转化效率的提高，电缆线的使用量在不断提升，由此导致了光伏系统的建造成本也越来越高，不利于光伏电站的推广使用。因此，已经有行业开始使用铝导线来替代铜缆线，在满足同样的载流要求的情况下，铝导线的成本仅需要铜缆线的三分之一左右；但是，铝芯电缆在用于光伏系统时会遇到一个关键的问题，光伏组件的接线盒用电缆线为铜芯电缆，而铜芯电缆与铝芯电缆在连接时不能直接连接，接触面会产生电腐蚀，影响电流传导能力，因此，在光伏系统连接时，系统连接电缆线与组件接线盒的连接器电缆线连接时，就不能直接进行铆接或焊接连接；另外，由于现场作业的安全性要求以及效率，也不允许进行比较危险或复杂的连接工艺。因此，需要设计一种方便系统连接的连接电缆铜铝转换连接结构。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，方便光伏系统中的铜电缆线与铝电缆线的连接，在光伏系统电缆线中以铝代铜，降低系统成本。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其包括铝母线、铜缆线、铜铝接线端子和绝缘封装体，所述的铜铝接线端子包括界面为原子结合的铜质端和铝质端，铜铝接线端子的铝质端与铝母线连接，铜铝接线端子的铜质端与铜缆线连接；绝缘封装体封装于铜铝接线端子的外部，将铜铝接线端子及其与铝母线和铜缆线的连接部封装。

优选的，所述的铜铝接线端子的铝质端与铝母线通过焊接方式或铆接方式连接，铜铝接线端子的铜质端与铜缆线通过焊接方式或铆接方式连接。

再优选的，所述的铜铝接线端子的两侧为铜质端，中间为铝质端。

再优选的，所述的铜铝接线端子的一侧为铜质端，另一侧为铝质端。

再优选的，所述的铜缆线中部的铜芯部分与铜铝接线端子的铜质端连接。

再优选的，所述的铜缆线一端的铜芯部分与铜铝接线端子的铜质端连接。

再优选的，所述的铝母线的铝芯的横截面积大于铜缆线的铜芯横截面积。

再优选的，所述的铜缆线的开放端的铜芯表面设有防护镀层。

再优选的，所述的防护镀层为涂锡层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：铝与铜均是良好的导电材料，但是铝的密度约为铜的三分之一，铝的价格约为铜的五分之一，本实用新型提供的光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，可以方便将光伏系统的铜缆线电缆与铝母线通过铜铝接线端子进行转换连接，以铝代铜，能够减少铜的使用量，降低光伏系统建造成本，利于光伏系统的推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构的结构示意图；

图2为本实用新型的另一实施例的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构的结构示意图；

图3为本实用新型的又一实施例的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构的结构示意图。

图中元件名称及标号：10-铝母线，20-铜缆线，30-铜铝接线端子，40-灌胶封装体。

具体实施方式

为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参见图所示的本实用新型的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构的结构示意图；所述的铜铝转换连接结构包括铝母线10、铜缆线20、铜铝接线端子30和绝缘封装体40，所述的铜铝接线端子30包括界面为原子结合的铜质端31和铝质端32，铜铝接线端子30的铝质端与铝母线10连接，铜铝接线端子30的铜质端与铜缆线20连接；绝缘封装体40封装于铜铝接线端子30的外部，将铜铝接线端子30及其与铝母线10和铜缆线20的连接部封装。

在工业领域中，铝与铜都是良好的导电材料，但是铝的密度比铜小（铝的密度约为铜的三分之一），价格便宜、资源丰富，因此在很多情况下铝可以代替铜使用，这样不仅能降低成本、减轻产品重量，还能合理利用资源。但是，铝与铜的电化性质不同，将二者直接连接会发生电化学反应，造成电化学腐蚀，引起铜铝之间接触不良，接触电阻增大。因此，为了充分利用铜与铝各自的优异性能，本实用新型可以将组件接线盒连接器的铜缆线可以与本实用新型的铜铝转换连接结构铜缆线20直接连接固定，通过铜铝接线端子30进行转换连接，然后用铝母线10作为光伏系统连接与汇流箱或控制器连接的主连接电缆，如此，可以在光伏系统电缆线中实现以铝代铜，能够减少铜的用量，降低成本并保证光伏系统的电缆线载流能力。

具体地，铜铝接线端子30的铝质端与铝母线10可以通过焊接方式或铆接方式连接，铜铝接线端子30的铜质端与铜缆线20可以通过焊接方式或铆接方式连接。由于铜铝接线端子30的铜质端与铜缆线20的第二连接部的材质均为铜，当二者连接时，不会存在电化学反应的问题；同理，铜铝接线端子30的铝质端与铝母线10的第一连接部的材质均为铝，二者连接时也不会发生电化学反应，因此，能够避免铜铝直接连接带来的电化学腐蚀以及接触不良等问题。

铜铝接线端子30可通过复合金属结晶等工艺制备，在铜铝接触的区域形成原子结合，不会产生不同金属界面的电腐蚀问题。铝母线10与铜缆线20与铜铝接线端子30连接后，采用封装工艺将铜铝接线端子30及其与铝母线10和铜缆线20的连接部封装在绝缘封装体40内，能够增强连接牢固度，提高结构强度；绝缘封装体40还可以起到防水、防尘的作用，保证使用寿命。

请参见图1和图2，在本实用新型的一实施例中，铜铝接线端子30的两侧为铜质端，中间为铝质端，如此可以在铝母线10的两侧都可以设置铜缆线20，同时与铝母线两侧的光伏组件实现电连接。在图1所示的实施方式中，是将铜缆线20中部的铜芯部分与铜铝接线端子30的铜质端连接，如此，铜缆线20的两端均可与光伏组件进行电连接，可以同时连接两组光伏组件；或者，也可以是如图2所示的，将铜缆线20一端的铜芯部分与铜铝接线端子30的铜质端连接，另一端与光伏组件进行电连接。在光伏系统中，每条铜缆线的开放端均可连接一组光伏组件，然后由铝母线10将多组光伏组件的电流汇集传输至汇流箱或控制箱。采用铝质导线代替部分铜质导线，能够显著减少铜的使用量，降低成本，合理利用资源。

由于铝母线10需要对若干铜缆线20的电流进行汇集，因此，在实际应用时，铝母线10的铝芯的横截面积一般要大于铜缆线20的铜芯的横截面积。

在另外一种实施方式中，如图3所示，也可以是将铜铝接线端子30的一侧设置为铜质端，另一侧为铝质端，如此可以在铝母线10的单两侧设置铜缆线20，与铝母线一侧的光伏组件实现电连接。这种铜铝转换连接结构适用于小型光伏系统或者采用侧边走线的大型光伏系统（光伏系统的电缆线不是从组件串的中间走线，而是从组件串的一侧或两侧边缘走线）。

由于铜暴露在空气中容易被氧化形成一层铜绿膜，而铜绿的导电性很差，电阻率增加。为了避免铜缆线20被氧化造成的导电性变差的问题，本实用新型的铜铝转换连接结构的铜缆线20的开放端（连接端，即将电缆的端部去除绝缘胶皮，裸露铜芯以方便系统施工时进行线与线的连接）的铜芯表面设有防护层，防护层优选为涂锡层。在实际生产中，可采用涂锡机在铜缆线20开放端的铜芯的表面镀锡，常温下锡在空气中很稳定，锡的表面会生成一层致密的氧化物膜，阻止锡的继续氧化。因此，铜表面镀锡可在一定程度上提高铜的抗氧化性。铜缆线20开放端的铜芯表面镀锡后，其稳定性、导电性、耐磨性、抗腐蚀性和电磁屏蔽性都较好。铝的表面会形成致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，因此，铝母线10的开放端的铝芯表面可不镀另外的防护层。

综上所述，本实用新型提供一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，方便将光伏系统的铜缆线电缆与铝母线通过铜铝接线端子进行转换连接，以铝代铜，能够减少铜的使用量，降低光伏系统建造成本，利于光伏系统的推广使用。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims

1.一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜铝转换连接结构包括铝母线、铜缆线、铜铝接线端子和绝缘封装体，所述的铜铝接线端子包括界面为原子结合的铜质端和铝质端，铜铝接线端子的铝质端与铝母线连接，铜铝接线端子的铜质端与铜缆线连接；绝缘封装体封装于铜铝接线端子的外部，将铜铝接线端子及其与铝母线和铜缆线的连接部封装。

2.如权利要求1所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜铝接线端子的铝质端与铝母线通过焊接方式或铆接方式连接，铜铝接线端子的铜质端与铜缆线通过焊接方式或铆接方式连接。

3.如权利要求1或2所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜铝接线端子的两侧为铜质端，中间为铝质端。

4.如权利要求1或2所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜铝接线端子的一侧为铜质端，另一侧为铝质端。

5.如权利要求1或2所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜缆线中部的铜芯部分与铜铝接线端子的铜质端连接。

6.如权利要求1或2所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜缆线一端的铜芯部分与铜铝接线端子的铜质端连接。

7.如权利要求1或2所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铝母线的铝芯的横截面积大于铜缆线的铜芯横截面积。

8.如权利要求1或2所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的铜缆线的开放端的铜芯表面设有防护镀层。

9.如权利要求8所述的一种光伏系统连接电缆铜铝转换连接结构，其特征在于，所述的防护镀层为涂锡层。