MC4 против M20 и M25: кабельные вводы для фотоэлектрических разъединителей постоянного тока

Для большинства фотоэлектрических установок, монтируемых на крышах и на земле, кабельный ввод MC4 подходит для солнечных кабелей с готовыми разъемами сечением до 6 мм², тогда как резьбовые вводы M20 или M25 подходят для кабельных трасс, прокладываемых на месте, когда диаметр кабеля, маршрут прокладки кабелепровода или местные нормы электромонтажа требуют использования стандартного резьбового ввода. Ваш выбор зависит от типа кабеля, метода монтажа и требований к соответствию нормам. Указание неверного типа ввода на этапе заказа приведёт к необходимости замены всего корпуса, а не просто замены фитинга. В данном руководстве подробно рассмотрены архитектура уплотнения, совместимость кабелей, порядок монтажа, применимые стандарты, а также восемь параметров технического задания, которые определяют, какой формат ввода следует указать в вашем заказе на поставку.

Что предлагает MC4 Entry

Разъемы MC4 представляют собой соединения с защелкивающимся креплением, стандартизированные для одножильных фотоэлектрических кабелей сечением 4 мм² и 6 мм² с наружным диаметром, как правило, от 5,5 мм до 8,0 мм. Поскольку корпус разъема входит в сопряженное гнездо на корпусе изолятора, монтажник обеспечивает степень защиты от проникновения IP67 в соответствии с IEC 60529 в месте ввода кабеля без установки отдельного кабельного ввода. На крышной фотоэлектрической установке, где заводские кабели с разъемами MC4 проходят от комбайнера цепочек к Разъединительный выключатель постоянного тока GF40 PV, благодаря чему отпадает необходимость подбирать размер, устанавливать и затягивать отдельные гайки сальника на каждом устройстве, что позволяет существенно сэкономить время при последовательной установке десятков изоляторов.

Недостатком является отсутствие гибкости. Ввод MC4 предназначен исключительно для кабелей, совместимых со стандартом MC4, и без адаптера не может принимать бронированные кабели, концевые муфты труб или обжатые на месте проводники, размеры которых выходят за пределы номинального диапазона. Адаптеры создают дополнительную потенциальную точку проникновения, поэтому их следует избегать во всех случаях, когда изначально можно правильно указать стандартный формат ввода.

Преимущества проходных вводов M20 и M25

Проходные отверстия M20 и M25 или вводы с предварительно нарезанной резьбой совместимы с широким спектром типов кабельных вводов, включая модели из нейлона, латуни или нержавеющей стали, с классом защиты от IP54 до IP68 в зависимости от выбора ввода и интерфейса корпуса. Поэтому вводы M20 или M25 являются предпочтительным вариантом в тех случаях, когда в цепях постоянного тока используется бронированный кабель, когда органы, ответственные за монтаж, требуют прокладки через кабелепровод, или когда диаметр кабеля выходит за пределы, совместимые с разъемами MC4. Вводы M25, как правило, могут принимать кабели с наружным диаметром от примерно 17 мм до 18 мм, что позволяет использовать более массивные многожильные или бронированные кабели, применяемые в цепях постоянного тока коммерческих фотоэлектрических массивов.

В отличие от соединителя MC4, конструкция с компрессионной гайкой позволяет монтажнику подключать кабели практически любого внешнего диаметра, находящегося в пределах номинального диапазона вводно-разъемного устройства, используя один и тот же вводной отсек. Качество герметизации напрямую зависит от приложенного момента затяжки, что приводит к вариативности, зависящей от монтажника, чего позволяет избежать геометрия соединителя MC4.

В чём заключаются различия в конструкции уплотнений разъёмов MC4 и M20/M25

Интегрированное уплотнение MC4

В разъемах MC4 используется байонетная муфта с защелкиванием, оснащенная встроенным уплотнительным кольцом из EPDM или силикона, которое радиально прижимается к соединительному гнезду. Геометрия разъема обеспечивает самоцентрирование и имеет полярную фиксацию, что предотвращает перекрестное соединение положительного и отрицательного проводников. Герметичность не зависит от момента затяжки, применяемого монтажником, что снижает вариативность результатов при эксплуатации. Байонетный замок также устойчив к ослаблению при механической вибрации без дополнительного крепления.

Герметизация с помощью компрессионных втулок M20 и M25

Затяжка контргайки приводит к радиальной деформации конической эластомерной вставки внутрь вокруг оболочки кабеля. Качество уплотнения пропорционально приложенному моменту затяжки. Недостаточная затяжка приводит к неполному уплотнению, тогда как чрезмерная затяжка может вызвать растрескивание вставки или повреждение оболочки кабеля. Уплотнительная втулка M20, затянутая с правильным моментом, обычно подходит для кабелей с наружным диаметром от 6 мм до 12 мм; размер M25 расширяет этот диапазон примерно до 9–17 мм, обеспечивая гибкость при использовании многожильных или бронированных солнечных кабелей. Кабельные вводы с компрессионной гайкой могут постепенно ослабляться под воздействием длительной вибрации или термоциклирования, если после окончательной затяжки не предусмотрена дополнительная фиксация или не нанесена маркировка краской, указывающая момент затяжки.

Таблица сравнительных технических характеристик

Не следует рассматривать эту таблицу как универсальную таблицу технических характеристик. Диапазон диаметров кабелей, резьба вводного втулки, серия разъемов, степень защиты по IP, диапазон момента затяжки и соответствие региональным требованиям необходимо уточнять в актуальном чертеже Shieldhz, техническом паспорте и пакете сертификатов для конкретной конфигурации.

Для установок, требующих степени защиты IP67 или выше в месте ввода кабеля, кабельные вводы M20 или M25 с корпусом соответствующего класса защиты могут обеспечить уровень защиты, равный или превышающий тот, который обеспечивает разъем MC4, при условии, что выбран правильный кабельный ввод и он затянут с моментом затяжки в соответствии с техническими требованиями производителя. Перед монтажом сверьте заявленный класс защиты IP с выбранным способом ввода, указанным на чертеже корпуса изолятора.

Подбор типа кабельного ввода в соответствии с конфигурацией кабельной разводки фотоэлектрической системы

Архитектура герметизации определяет предельный уровень производительности для каждого типа входа. План прокладки кабелей в рамках вашего конкретного проекта определяет, какой именно предельный уровень вам необходим.

Матрица принятия решений

В типичной коммерческой установке на крыше, где одножильный фотоэлектрический кабель сечением 6 мм² подключается непосредственно к разъединителю постоянного тока серии GF40, интегрированные вводы MC4 полностью исключают этап выбора сальников, сокращая время монтажа и снижая риск недостаточного затягивания уплотнений. Для наземных систем, в которых от соединительных коробок прокладывается бронированный кабель, вводы M25 на изоляторе, установленном на корпусе, от Ассортимент разъединительных выключателей постоянного тока Shieldhz обеспечивают механическую фиксацию и герметичность, которых не могут обеспечить разъемы MC4.

Проверка квалифицированным монтажником соединений MC4 и M20/M25

Даже если тип записи правильно указан на бумаге, все равно остаётся вероятность неудачного запечатывания, если не соблюдать точно рабочую процедуру на месте. Эти два типа записей дают сбой совершенно по-разному, когда идут на упрощения.

Граница безопасности: Данный раздел не является руководством по прокладке кабелей на объекте. Монтаж кабельных вводов, соединение разъемов, затяжка кабельных вводов и проверка постоянного тока фотоэлектрических систем должны выполняться квалифицированными монтажниками с использованием технологической инструкции по проекту, процедуры блокировки и маркировки, а также чертежей производителя, относящихся конкретно к данному разъединителю и комплекту кабелей.

Интегрированная система доступа MC4: контрольный список для монтажника

1. Уточните внешний диаметр кабеля — Убедитесь, что внешний диаметр кабеля фотоэлектрической системы находится в пределах номинального диапазона вставки разъема. Точные пределы уточните в техническом паспорте.
2. Проверьте уплотнительное кольцо — Перед установкой проверьте, нет ли на формованном эластомерном уплотнении поперечных надрезов или деформаций. Даже тончайшего надреза, полученного при транспортировке, достаточно, чтобы устройство не соответствовало классу защиты IP67 при длительном воздействии дождя.
3. Пропустите кабель через отверстие в корпусе — вставляйте, пока разъем MC4 не уплотнится с лицевой поверхностью корпуса.
4. Зафиксируйте стопорное кольцо — поворачивайте по часовой стрелке до тех пор, пока не раздастся щелчок, подтверждающий защелкивание фиксатора. Использование динамометрического ключа не требуется.
5. Испытание на вытяжение — Приложите осевое усилие примерно 50 Н в течение пяти секунд, чтобы проверить надежность фиксации. Проводите эту проверку на каждом соединении, а не только выборочно. В холодных условиях, когда уплотнительные кольца из EPDM временно затвердевают, при частичном защелкивании разъемов могут раздаваться слышимые щелчки.
6. Распространенная ошибка — неполное вставление без слышимого щелчка. Герметичность IP нарушается при воздействии дождя.

Проводка через кабельные вводы M20 и M25: контрольный список для монтажника

1. Выберите размер сальника — Размер M20 подходит для кабелей с наружным диаметром примерно от 6 мм до 12 мм; размер M25 — для кабелей с наружным диаметром примерно от 9 мм до 17 мм. Уточните данные по чертежу корпуса.
2. Очистите резьбу — перед установкой удалите стружку из пробитого отверстия.
3. Установите контргайку и корпус сальника — Затяните вручную до тех пор, пока выступ корпуса не упрется в стенку корпуса. При использовании тонкостенных корпусов из стеклопластика под контргайку следует подложить стальную подкладную шайбу, чтобы предотвратить деформацию выступа и повреждение торцевого уплотнения IP.
4. Затяните корпус сальника — Затягивайте в два этапа: сначала вручную, а затем до окончательного момента затяжки с помощью откалиброванного гаечного ключа. Соблюдайте значение момента затяжки, указанное производителем сальника с учетом материала и размера сальника. Чрезмерный момент затяжки приводит к растрескиванию корпусов из нейлона PA66.
5. Вставьте кабель и зажмите его — Затяните гайку-колпачок, чтобы прижать эластомерную вставку к оболочке кабеля. В случае бронированного кабеля перед затяжкой убедитесь, что зажим брони в сальнике плотно прилегает к бронирующему слою. Если уплотнить только оболочку кабеля, броня останется свободной, что сведет механическую защиту к нулю.
6. Сделайте отметку с помощью краски-маркера с индикатором крутящего момента — любое последующее ослабление, обнаруженное в ходе периодического осмотра, сразу же становится заметным.
7. Распространенная ошибка — установка проходных втулок M20 на кабели с наружным диаметром менее 6 мм. Эластомерная вставка не обеспечивает герметичность, что приводит к утрате степени защиты IP.

Для изоляторов в Серия разъединителей постоянного тока GF51 PV, технические требования к отверстию в корпусе определяются на этапе конфигурации модели. Перед размещением заказа убедитесь в соответствии формата отверстия чертежу корпуса.

Отраслевые стандарты и требования к соответствию

Применимые стандарты в разбивке по регионам и типам ввоза

Существуют три основных нормативно-правовых документа, регулирующих вопросы прокладки кабелей для изоляторов постоянного тока в фотоэлектрических системах, и каждый из них рассматривает эту тему с различной точки зрения.

Текущая редакция стандарта на выключатели-разъединители Применяется к выключателям, разъединителям, выключателям-разъединителям и комбинированным устройствам с предохранителями для распределительных и двигательных цепей с номинальным напряжением до 1000 В переменного тока или 1500 В постоянного тока. Данный стандарт регулирует замыкающую и размыкающую способность, а также номинальное изоляционное напряжение, но не предписывает способ прокладки кабеля. Он предписывает, чтобы готовое изделие сохраняло заявленный класс защиты IP после установки. Покупатели могут ознакомиться с действующей редакцией стандарта на сайте официальная публикация МЭК по выключателям-разъединителям.

IEC 60529 определяет классы защиты от проникновения. Корпус с классом защиты IP65, оснащенный кабельным вводом M20, должен сохранять герметичность 65-го класса, когда ввод затянут с усилием, указанным производителем ввода. Заявленный класс защиты IP корпуса не распространяется автоматически на установленный ввод, если ввод не был правильно выбран, установлен и затянут.

IEC 62852 регулирует, в частности, системы фотоэлектрических разъемов типа MC4, устанавливая требования к токопроводимости, устойчивости к ультрафиолетовому излучению после 1 000 часов воздействия УФ-излучения в соответствии со стандартом IEC 60068-2-5, а также пределы усилия при соединении и разъединении. Для более подробного объяснения того, что на практике означают классификации IP, в справочнике по классам защиты IP рассматриваются классы защиты от проникновения и их практическое значение для наружных корпусов.

Краткий обзор региональных стандартов

Стандарт AS/NZS 5033 предписывает, чтобы в кабелях фотоэлектрических массивов использовались разъемы, соответствующие стандарту IEC 62852 или эквивалентному сертифицированному стандарту, что на практике приводит к тому, что в большинстве австралийских установок на крышах применяются разъемы типа MC4. Статья 690.33 NEC требует, чтобы разъемы входных и выходных цепей фотоэлектрических систем были поляризованными, рассчитанными на напряжение постоянного тока системы до 1 500 В и сертифицированными для использования в фотоэлектрических системах. В случае установок, в которых используются разъединители постоянного тока серий GF40 или GF51, подтверждение заявленного класса защиты IP корпуса в соответствии с выбранным способом ввода кабеля остается обязанностью монтажника в соответствии со всеми тремя нормативными документами.

В прибрежных или промышленных условиях следует выбирать корпуса сальников из латуни или нержавеющей стали марки 316 вместо нейлона PA66. Корпуса из нейлона могут разбухать или растрескиваться под воздействием длительного ультрафиолетового излучения и циклов воздействия солевого тумана, что постепенно приводит к нарушению герметичности по стандарту IP, даже если изначально затяжка была выполнена с соблюдением требуемого момента затяжки.

Как Shieldhz настраивает параметры ввода для MC4, M20 и M25

Shieldhz — экспортный бренд компании «Zhejiang Shihe Electric Co., Ltd.», основанной в 2014 году и расположенной в городе Юэцин, провинция Чжэцзян. Компания располагает производственными площадями площадью более 5 000 м² с штатом из более чем 100 сотрудников и парком из более чем 40 производственных станков, а также обладает сертификатами ISO 9001, CE, RoHS, TUV, UL, UKCA, CCC и CB, применимыми к соответствующим группам продукции.

Указание типа позиции на этапе формирования заказа

Когда покупатель направляет запрос на фотоэлектрический разъединитель постоянного тока GF40 или GF51, техническая команда Shieldhz собирает следующие данные, прежде чем подтвердить возможность реализации данной конфигурации.

Тип и сечение кабеля. Подходит для стандартных одножильных фотоэлектрических кабелей сечением 4 мм² или 6 мм² с заводскими разъемами. Резьбовые вводы M20 или M25 подходят для многожильных кабелей, бронированных кабелей или кабельных каналов, где сечения проводников, как правило, варьируются в более широком диапазоне. Точный диапазон сечений проводников, подходящих для выбранной модели, следует уточнять в техническом паспорте изделия, а не определять исходя исключительно из размера резьбы ввода.

Количество шестов и количество струн. Количество полюсов определяет, сколько точек ввода требуется, что напрямую влияет на то, предусмотрены ли в корпусе разъёмы MC4 с фиксированным шагом или проходные втулки с резьбой M, расположение которых можно настраивать. Эта информация отражена в чертеже отверстий корпуса, поставляемом вместе с заказом.

Требования к классу защиты по IP. Оба типа вводов можно настроить таким образом, чтобы обеспечить степень защиты IP65 или IP67 в соответствии со стандартом IEC 60529. Вводы типа MC4 оснащены встроенными уплотнительными кольцами; вводы с резьбой M используют кабельные вводы с классом защиты IP, указанные при оформлении заказа. Класс защиты IP собранного устройства подтверждается в прилагаемой документации и не определяется исключительно на основании класса защиты корпуса.

Стандарты монтажа и рынок. Требования к документации по соответствию стандартам варьируются в зависимости от региона. Компания Shieldhz предоставляет декларации о соответствии CE, а также, при необходимости, протоколы стандартных испытаний выключателей-разъединителей, соответствующие номинальному напряжению и категории прерывания изолятора. Покупатели, которым требуется документация UL, TÜV или UKCA, должны указать это на этапе запроса, чтобы перед размещением заказа был подтвержден соответствующий пакет сертификатов.

Пакет документации

Для каждой подтвержденной конфигурации компания Shieldhz предоставляет схему подключения, габаритный чертеж корпуса и чертеж отверстий, соответствующие выбранному типу ввода. Для моделей с вводом MC4 на чертеже указаны положения центров гнезд и рекомендуемый диапазон момента затяжки соединительного разъема. Для моделей с вводом M20 или M25 на чертеже указаны форма резьбы, высота выступления на панели и рекомендации по выбору сальников. Таблица контактов и категория использования, применимые к номинальному току и напряжению, приведены в техническом паспорте изделия.

Покупателям, которым необходимо проверить схему замыкания изолятора, категорию использования в соответствии со стандартом на выключатели-разъединители или степень защиты по классу IP на соответствие проектной спецификации, следует запросить полный технический паспорт и чертеж с размерами на этапе запроса. Выбор модели, основанный исключительно на устных описаниях без ссылки на техническое описание и чертеж, является наиболее распространенной причиной несоответствий типа ввода после поставки. Инженерная команда Shieldhz подтверждает правильность выбора модели, конфигурации ввода и комплекта документации на основе указанных покупателем данных о кабельной схеме, количестве полюсов, напряжении, токе, требованиях к степени защиты IP и потребностях в сертификации.

Контрольный список из 8 пунктов перед оформлением заказа на поставку

1. Номинальное напряжение и номинальный ток цепи — Уточните максимальное напряжение постоянного тока изолятора (обычно 1000 В постоянного тока или 1500 В постоянного тока) и его номинальный ток, сопоставив их с расчётным напряжением во открытой цепи и током короткого замыкания солнечной цепочки.

2. Тип кабельного ввода — Укажите разъем MC4, если прямое соединение панели с изолятором исключает промежуточные разъемы. Укажите метрическую резьбу M20 или M25, если используются кабелепроводы или кабельные наконечники, отличные от MC4.

3. Совместимость сечений проводников — В разъемы MC4 обычно подходят фотоэлектрические кабели сечением 4 мм² или 6 мм². Втулки M20 рассчитаны на кабели с наружным диаметром от примерно 6 мм до 12 мм. Втулки M25 подходят для кабелей с наружным диаметром от примерно 9 мм до 17 мм. Точные пределы следует уточнять в техническом паспорте.

4. Количество полюсов — 2-полюсный для одножильных систем без заземления; 4-полюсный — в случаях, когда согласно местным нормам и правилам монтажа требуется одновременная изоляция как положительного, так и отрицательного проводников.

5. Степень защиты корпуса IP — Для установки на крышах и на открытом воздухе, как правило, требуется степень защиты не ниже IP65. В условиях сильной промывки или риска затопления необходимо убедиться в соответствии требованиям IP66 или IP67 в соответствии со стандартом IEC 60529.

6. Категория использования — Убедитесь, что модели DC-21B или DC-22B соответствуют стандарту для выключателей-разъединителей, чтобы номинальная способность замыкания и размыкания соответствовала характеристикам резистивной и индуктивной нагрузки фотоэлектрической системы.

7. Конфигурация крепления — Корпуса для поверхностного монтажа подходят для блоков объединения стрингов; варианты для монтажа на DIN-рейку — для встраивания в панель. Проверьте расположение выбивных отверстий или предварительно просверленных отверстий для прохода кабеля в соответствии со схемой расположения кабельных вводов.

8. Сертификационная документация — Перед размещением заказа запросите протоколы испытаний, декларацию о соответствии требованиям CE и техническое описание продукции, подтверждающее номинальное напряжение изоляции Ui и значения диэлектрической прочности.

Для моделей фотоэлектрических разъединителей постоянного тока с настраиваемыми параметрами ввода GF41 солнечный выключатель постоянного тока Кроме того, серии GF40 и GF51 включают в себя широкий спектр конфигураций полюсов и классов защиты корпуса, подходящих как для разъемов MC4, так и для вводов в метрические кабелепроводы. Перед закупкой сообщите технической службе Shieldhz напряжение цепочки, силу тока, наружный диаметр кабеля, количество полюсов и необходимые сертификаты для подтверждения модели.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли заменить разъем фотоэлектрического изолятора постоянного тока с ввода MC4 на ввод с проходной втулкой M20 после его установки?

Тип ввода определяется геометрией выреза в корпусе, выполненного в процессе изготовления, поэтому модификация на месте, как правило, невозможна без замены корпуса. Укажите правильный формат ввода на этапе размещения заказа. Если спецификация кабелей в проекте изменяется в период между проектированием и монтажом, сообщите о данном изменении поставщику до начала этапа производства, а не пытайтесь внести изменения на объекте.

Что произойдет с классом защиты IP, если разъем MC4 вставлен не до конца?

Частично вставленный разъем MC4 не прижимает уплотнительное кольцо полностью к поверхности соединительного гнезда, оставляя зазор, через который могут проникать вода и мелкая пыль. Это фактически аннулирует степень защиты корпуса IP65 или IP67 в данной точке проникновения. После вставки всегда проводите испытание на вытягивание, чтобы убедиться в полном защелкивании. Не полагайтесь исключительно на слышимый щелчок в условиях низких температур, когда уплотнительные кольца из EPDM временно затвердевают.

Соответствует ли разъем MC4 требованиям стандарта AS/NZS 5033 для монтажа на крышах зданий в Австралии?

Стандарт AS/NZS 5033 предписывает, чтобы разъемы для фотоэлектрических массивов соответствовали стандарту IEC 62852 или эквивалентному сертифицированному стандарту. Разъемы MC4, сертифицированные по стандарту IEC 62852, соответствуют этому требованию. Монтажники должны убедиться в наличии сертификата соответствия стандарту IEC 62852 для конкретного изделия перед его использованием в австралийских системах, устанавливаемых на крышах, и не должны предполагать наличие сертификата, основываясь исключительно на формате разъема MC4.

Какой тип ввода лучше подойдет для наземной системы с использованием бронированного кабеля постоянного тока?

Кабельные вводы M25 являются оптимальным выбором для прокладки бронированных кабелей в наземных солнечных батареях. Они обеспечивают диапазон механического зажима и возможность подключения брони, которые не поддерживаются разъемами MC4. Убедитесь, что выбранный ввод оснащен зажимом для брони и что зажим плотно прижимается к бронированному слою до нанесения окончательного момента затяжки.

Требуется ли периодическая повторная затяжка сальников M20 и M25 в течение срока службы системы?

Гайки с компрессионными втулками могут постепенно ослабляться под воздействием длительной механической вибрации или термоциклирования. Периодический осмотр в рамках ежегодного технического обслуживания фотоэлектрической системы является надлежащей практикой. Нанесение маркировки краской с индикатором момента затяжки после первоначальной установки позволяет сразу заметить любое последующее ослабление и снижает риск того, что нарушение герметичности останется незамеченным в период между плановыми проверками.

В чём заключается разница между классами защиты IP65 и IP67, и имеет ли это значение при выборе кабельного ввода?

Степень защиты IP65 гарантирует защиту от струй воды под низким давлением, направляемых с любого направления. Степень защиты IP67 дополнительно обеспечивает защиту при кратковременном погружении на глубину до 1 м в течение 30 минут. Для большинства изоляторов, устанавливаемых на крышах, достаточно степени защиты IP65. При наземной установке в зонах, подверженных затоплению, или в условиях, где требуется промывка, следует предусматривать степень защиты IP67 или выше, что, как правило, требует использования правильно затянутых втулок M20 или M25 с корпусом соответствующего класса защиты вместо стандартных вводов MC4. В справочнике по степеням защиты IP приводится подробная разбивка каждой классификации и условий испытаний, которые их определяют.

Можно ли использовать разъемы MC4 и M20/M25 в одном корпусе изолятора?

Некоторые конструкции корпусов включают как разъемы MC4, так и вырезы с резьбой M на одном корпусе, что позволяет монтажнику выбирать наиболее подходящий вариант ввода для каждого кабельного тракта. Наличие этих опций зависит от конкретной конфигурации модели. Прежде чем предполагать, что модель, которую вы намереваетесь заказать, поддерживает смешанный ввод, уточните чертеж корпуса у производителя.